基于费米探测到的伽马射线暴的光谱色散界限

利用来自四个费米探测到的伽马射线暴（GRBs）的数据，对全宇宙电磁辐射的光谱色散设定了限制。分析聚焦于费米探测到的 GRB 080916C、GRB 090510A、GRB 090902B 和 GRB 090926A 中记录的能量高于 1 GeV 的光子，因为这些高能光子对光色散给出了最严格的界限。结果表明，GRB 090510A 中的显著光子团（可能是经典的伽马射线暴脉冲）极其短暂，其持续时间比此前在该能量范围内声称的任何时间特征短一个数量级。虽然这可能是一个$>3 \sigma$的涨落，但就其表面价值而言，这些脉冲使光子色散的先前限制收紧了一个数量级。由此获得了$\Delta c / c < 6.94 \times 10^{-21}$的界限。鉴于通用的色散关系（其中时间延迟与光子能量的一次方或二次方成正比），对色散强度的最严格限制分别为$k_1 < 1.61 \times 10^{-5} \text{ sec Gpc}^{-1} \text{ GeV}^{-1}$和$k_2 < 3.57 \times 10^{-7} \text{ sec Gpc}^{-1} \text{ GeV}^{-2}$。此类限制约束了由量子引力的时空泡沫等产生的色散效应。在量子引力的背景下，我们的界限设定$M_1 c^2$大于普朗克质量的 525 倍，表明在接近并略高于普朗克质量的能量下，时空是平滑的。