sn1987a

Volgens fysicus James Franson kunnen we heel wat tekstboeken gaan herschrijven. Hij stelt – op basis van observaties van supernova SN 1987A – dat het licht trager reist dan onderzoekers tot nu toe altijd dachten.

In februari 1987 namen onderzoekers de explosie van een ster en de totstandkoming van de supernova 1987A waar. Neutrino’s en fotonen (lichtdeeltjes) haastten zich richting de aarde en werden hier door allerlei meetapparatuur opgewacht. Nu moet je weten dat neutrino’s en fotonen beiden met de snelheid van het licht reizen. Men zou dus verwachten dat de neutrino’s en lichtdeeltjes ongeveer tegelijkertijd door de apparatuur zouden worden waargenomen. Maar dat was niet het geval. De neutrino’s arriveerden als eerste. De lichtdeeltjes kwamen pas enkele uren na de eerste neutrino’s op aarde aan.

Andere bron?
Onderzoekers merkten dat verschil direct op, maar stelden dat de eerste neutrino’s afkomstig moesten zijn van een andere bron dan de lichtdeeltjes. Oftewel: de eerste neutrino’s kwamen niet van SN 1987A.

Vertraagd
Daarmee leek het probleem opgelost. Maar fysicus James Franson van de universiteit van Maryland vindt die oplossing maar weinig bevredigend. En in zijn nieuwe paper onderzoekt hij de mogelijkheid dat de neutrino’s niet van een andere bron afkomstig waren, maar net als de fotonen van SN 1987A kwamen. Is er iets anders wat dan het grote verschil in aankomsttijd van de neutrino’s en het licht kan verklaren? Franson denkt van wel. Hij denkt aan vacuüm polarisatie, waarbij de lege ruimte rond een deeltje het deeltje beïnvloedt. In het geval van de fotonen leidt vacuüm polarisatie ertoe dat een foton zich deelt in een positron en elektron. Na enige tijd slaan die positron en elektron de handen toch weer in elkaar en vormen een foton. Wanneer de positron en elektron weer samenkomen, zou het lichtdeeltje iets vertraagd worden.

Die vertraging is niet heel groot. Maar als heel veel fotonen zich meerdere keren delen en die deeltjes vervolgens weer meerdere keren samenkomen kan zeker over een grotere afstand (SN 1987A bevindt zich op ongeveer 168.000 lichtjaar afstand) toch een flinke vertraging ontstaan. Sterker nog: dan kan de vertraging ontstaan die astronomen in 1987 waarnamen.