Krebs-Nebel setzt der Quantengravitation Schranken

Einige Varianten der Quantengravitationstheorien, die so genannten effektiven lokalen Feldtheorien, haben aber vorhergesagt, dass diese Lorentzinvarianz unter bestimmten extremen Bedingungen verletzt sein sollte. Die Physiker aus Maryland haben nun berechnet, dass sich diese Verletzung ? wenn es sie wirklich gibt ? in der vom Krebs-Nebel ausgesandten Synchrotronstrahlung zeigen müsste.

Synchrotronstrahlung entsteht, wenn sich elektrisch geladene Teilchen im Kreis bewegen. Im Krebs-Nebel zwingt ein Magnetfeld mit einer Stärke von 0,6 Tausendstel Gauß Elektronen auf eine Kreisbahn. Diese geben dabei eine Synchrotronstrahlung von 100 Millionen Elektronenvolt ab. Um eine Strahlung mit dieser Energie abstrahlen zu können, müssen die Elektronen selbst eine Energie von 1.500 Billionen Elektronenvolt besitzen ? was wiederum bedeutet, dass ihre Geschwindigkeit nicht mehr als 0,01 Billiardstel Prozent unterhalb der Lichtgeschwindigkeit liegen darf. Gemäß der von den effektiven Feldtheorien vorhergesagten Verletzung der Lorentzinvarianz dürften die Elektronen diese Geschwindigkeit aber gar nicht erreichen.

Sean Carroll von der Universität von Chicago hält den Versuch, die Quantengravitation durch den Nachweis einer Verletzung der Lorentzinvarianz beweisen zu wollen, von vornherein für „optimistisch“. Denn die effektiven Feldtheorien stellen nur einen Versuch dar, sich der noch nicht gefundenen Quantengravitationstheorie anzunähern. „Es ist bestimmt plausibel, dass solche Verletzungen in der wirklichen Theorie gar nicht vorhanden sind“, schreibt Carroll in Nature. „Aber Optimismus ist notwendig, wenn wir auf diesem Gebiet Fortschritte machen wollen.“