Creies que ho sabies tot sobre l’univers? La física, aquesta disciplina tan sòlida, de vegades ens envia senyals que fan trontollar els fonaments. Hi ha un secret còsmic que ha desafiat la ment més brillant de la història.
Una troballa recent ha posat en dubte una de les lleis més imprescindibles de la natura. Parlem de principis establerts des de fa més d’un segle. El nostre coneixement del cosmos pot no ser tan complet com imaginàvem. (Sí, nosaltres també estem al·lucinant).
Quan el cosmos trenca les regles
Fa pocs anys, l’observatori Carpet, a Baksán, va captar una senyal única. Era una explosió de raigs gamma, catalogada com GRB 221009A i coneguda popularment com BOAT. La majoria dels seus components eren usuals, però un fotó en concret va captar tota l’atenció.
Aquest fotó tenia una energia de 300 TeV. És la més alta registrada mai en un fotó provinent d’un esclat de raigs gamma. Va viatjar uns 2.000 milions d’anys llum fins al nostre planeta. El que és realment estrany és que hagi arribat sencer.
Les teories desenvolupades per Albert Einstein el 1905 haurien d’haver provocat la seva desintegració pel camí. La invariança de Lorentz, pedra angular de la Teoria de la Relativitat, diu que la velocitat de la llum és la mateixa per a tots. Això implica que l’espai i el temps es deformen. També estableix un límit de velocitat còsmic.
El viatge d’aquest fotó era, teòricament, un “impossible” segons les nostres lleis. Un repte obert a la física.
Normalment, un fotó amb aquesta energia tan extrema no podria arribar des de tan lluny. Per què? Perquè interactuaria amb la radiació de fons de microones. Aquesta radiació és una resta de llum del Big Bang. Els seus fotons xocarien amb el nostre fotó energètic i el desintegrarien.
Imaginin una fletxa enorme travessant un bosc immens amb arbres molt junts. És impossible que arribi al final sense clavar-se. Per això, la supervivència d’aquest fotó de 300 TeV era un misteri. Un autèntic desafiament per a la ciència moderna.
La solució que reescriu la física
Des del descobriment de l’explosió BOAT, els científics han buscat una solució. Una de les hipòtesis inicials suggeria que el fotó es podria haver convertit temporalment en una partícula axiómica (ALPs). Així, evitaria la interacció amb la radiació de fons. Després, tornaria al seu estat normal en arribar a la Via Làctia.
Però hi ha un problema. Aquest procés només és factible per a fotons de poques desenes de teraelectronvolts. Amb 300 TeV, la hipòtesi de les ALPs no és suficient. La fletxa, fins i tot convertida en una mota de pols, no podria ser tan gran.
La solució definitiva ha arribat de la mà d’un grup de científics italians. La seva hipòtesi és revolucionària. Suggerixen que les lleis de la física, les d’Einstein, podrien variar lleugerament a energies extremadament altes. (Un matís crucial, no un error).
Això implicaria que la velocitat de la llum no sempre seria exactament la mateixa per a tothom. A energies immenses, podria haver-hi un canvi minúscul. Però prou significatiu per alterar el llindar matemàtic que determina si dos fotons es desintegren en xocar. Els “arbres” es tornarien travessables.
Un retard que ho canvia tot
Segons aquesta nova visió, la radiació de fons de microones continuaria existint. Però no seria prou potent per aniquilar el fotó. Seria com si els arbres del bosc es tornessin permeables. La fletxa podria passar, però amb una lleugera resistència.
I aquí ve la prova més sorprenent: aquest fotó superenergètic va arribar al detector de Carpet una hora més tard que la resta. Una hora! Aquest retard és exactament el que prediu la nova teoria. És com si la fletxa, en haver de travessar els troncs “permeables”, es ralentitzés una mica.
Això no significa que la Teoria de la Relativitat d’Einstein sigui incorrecta. Ha estat provada i confirmada de mil maneres diferents. Però ens mostra una escletxa. A energies immenses, molt més altes que les que podem generar en un accelerador de partícules, potser les regles del joc canvien lleugerament. Einstein, el geni, es va quedar una mica curt en aquest aspecte concret. (Ens hem guanyat aquesta excepció, oi?).
Aquesta descoberta trenca paradigmes. Ens obre una finestra a una comprensió molt més profunda de l’univers. Les implicacions per a la física d’altes energies són gegantines. Un nou camp de recerca s’acaba d’obrir davant dels nostres ulls.
Preparem-nos. El cosmos té molts més secrets per revelar. I potser les regles que creiem definitives> només són el principi.
