Odległy kwazar potwierdza stałość fundamentalnej siły przyrody

dnia 16/11/2016

 

Astronomowie obserwowali światło od kwazaru oddalonego od nas o 8.5 miliarda lat świetlnych po tym jak przeszło ono przez odległą galaktykę. Źródło: James Josephides i prof. Michael Murphy

Astronomowie obserwowali światło od kwazaru oddalonego od nas o 8.5 miliarda lat świetlnych po tym jak przeszło ono przez odległą galaktykę. Źródło: James Josephides i prof. Michael Murphy

Astronomowie precyzyjnie zmierzyli wartość jednej z fundamentalnych sił w galaktyce widzianej taką jaką była osiem miliardów lat temu.

Badacze z Swinburne University of Technology oraz University of Cambridge potwierdzili, że siła elektromagnetyczna w odległej galaktyce ma tą samą wartość jak tutaj na Ziemi.

Naukowcy obserwowali kwazar – supermasywną czarną dziurę z niesamowicie jasnym otoczeniem – znajdujący się za odległą galaktyką. Po drodze w kierunku Ziemi, część światła wyemitowanego przez kwazar została pochłonięta przez gaz wypełniający galaktykę znajdującą się osiem miliardów lat świetlnych od Ziemi, co pozostawiło swój ślad na określonych długościach fali promieniowania.

„Ułożenie linii absorpcyjnych mówi nam wiele o wartości siły elektromagnetycznej w tej galaktyce. Z uwagi na fakt, że obserwowaliśmy jeden z najjaśniejszych znanych kwazarów, byliśmy w stanie wykonać jak dotąd najdokładniejsze pomiary tej siły,” mówi główny autor badań, doktorant Sdan Kotus z Swinburne.

„Odkryliśmy, że siła elektromagnetyczna w tej galaktyce ma taką samą wartość jak tutaj na Ziemi z dokładnością  do jednej części na milion.”

Elektromagnetyzm to jedna z czterech fundamentalnych sił przyrody.

„Elektromagnetyzm rządzi praktycznie wszystkimi aspektami naszego codziennego życia: światłem, które otrzymujemy od Słońca, jak widzimy to światło, jak dźwięk przemieszcza się w powietrzu, rozmiary atomów i ich wspólne oddziaływania,” mówi profesor Michael Murphy ze Swinburne, współautor badania.

„Jednak nikt nie wie dlaczego wartość oddziaływania elektromagnetycznego jest jaka jest i czy powinna ona być stała, czy zmienna i dlaczego.”

Większość wcześniejszych prób zmierzenia wartości siły elektromagnetycznej ograniczona była przez spektrografy – swego rodzaju „linijki światła” wykorzystywane do pomiaru ciemnych linii w widmie światła kwazarów. Badacze wykorzystali spektrografy zainstalowane na Bardzo Dużym Teleskopie (VLT) oraz na 3.6-metrowym teleskopie w Chile.

„Spektrograf VLT jest trochę nieprecyzyjny:to wysokiej jakości linijka do pomiarów światła, jednak liczby na tej linijce są nieco przesunięte. Dlatego, aby wykonać najlepsze możliwe pomiary, wykorzystaliśmy także spektrograf zainstalowany na 3.6-metrowym teleskopie,” mówi Kotus.

„Dla mnie osobiście odkrycie, że oddziaływanie elektromagnetyczne jest stałe przez ponad połowę wieku Wszechświata tylko pogłębia jego tajemnicę – dlaczego tak jest? Tego wciąż nie wiemy,” mówi prof. Murphy.

Wyniki badań opublikowano w periodyku Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Źródło: Swinburne University of Technology