Дисперсионное соотношение для фотонов с ненулевой массой и строгий верхний предел массы фотона
В исследовании, опубликованном в The Astrophysical Journal, профессор Чжоу Ся из Синьцзянской астрономической обсерватории (XAO) Китайской академии наук и его коллеги впервые вывели дисперсионное соотношение для фотонов с ненулевой массой, распространяющихся в плазме, и установил строгий верхний предел массы фотона в 9,52 × 10 -46 кг (5,34 × 10 -10 эВ c -2 ) с использованием данных, собранных сверхширокополосными (СШП) приемниками по времени пульсаров и быстрым радиовсплескам (FRB). Учёные предоставили новую теоретическую основу для понимания характеристик распространения массивных фотонов в плазме. Были использованы высокоточные данные синхронизации из массива синхронизации пульсаров Паркса (PPTA) и дедисперсированные данные импульсов из FRB. Используя широкий диапазон частот, охватываемый СШП-приемниками, физики улучшили соотношение сигнал/шум и точность измерений дисперсии. Высокое временное разрешение технологии СШП позволило точно определить время прибытия сигнала, эффективно уменьшая эффекты дисперсии, вызванные межзвездной средой.
Фотоны обычно считаются безмассовыми частицами — гипотеза, основанная на электромагнитной теории Максвелла и специальной теории относительности Эйнштейна. Однако если фотоны обладают ненулевой массой, это будет иметь глубокие последствия для существующих физических теорий.
Учёные предоставили новую теоретическую основу для понимания характеристик распространения массивных фотонов в плазме.
Они использовали высокоточные данные синхронизации из массива синхронизации пульсаров Паркса (PPTA) и дедисперсированные данные импульсов из FRB. Используя широкий диапазон частот, охватываемый СШП-приемниками, они улучшили соотношение сигнал/шум и точность измерений дисперсии.
Высокое временное разрешение технологии СШП позволило точно определить время прибытия сигнала, эффективно уменьшая эффекты дисперсии, вызванные межзвездной средой.
Это исследование подчеркивает решающую роль высокоточных радиотелескопов и современного оборудования в астрономических исследованиях.
С развертыванием сферического радиотелескопа с пятисотметровой апертурой (FAST) и будущего радиотелескопа QiTai (QTT), а также с широким применением СШП-приемников, тестирование массы фотонов станет более точным и углубленным, что позволит способствуют более глубокому пониманию природы фотонов и помогают раскрыть фундаментальные законы Вселенной.
