Atpakaļ novembrī Svinburnas Tehnoloģiju universitātes un Kembridžas universitātes pētnieku grupa publicēja dažus ļoti interesantus atradumus par galaktiku, kas atrodas aptuveni 8 miljardu gaismas gadu attālumā. Izmantojot La Silla observatorijas ļoti lielo teleskopu (VLT), viņi pārbaudīja gaismu, kas nāk no supermasīvā melnā cauruma (SMBH) tā centrā.
To darot, viņi varēja noteikt, ka elektromagnētiskā enerģija, kas nāk no šīs tālās galaktikas, ir tāda pati kā tā, ko mēs novērojam šeit Piena Ceļā. Tas parādīja, ka Visuma pamata spēks (elektromagnētisms) laika gaitā ir nemainīgs. Un pirmdien, 4. decembrī, ESO veica pasākumus pēc šī vēsturiskā atraduma, atbrīvojot šīs attālas galaktikas - pazīstamas kā HE 0940-1050 - krāsu spektra nolasījumus.
Jāatgādina, ka lielākās daļas Visuma galaktiku centrā ir SMBH. Šie milzīgie melnie caurumi ir pazīstami ar to, ka patērē visu apkārt esošo materiālu, izdalot milzīgu daudzumu radio, mikroviļņu, infrasarkano, optisko, ultravioleto (UV), rentgena un gamma staru enerģijas. Tāpēc tie ir daži no spilgtākajiem objektiem zināmajā Visumā un ir redzami pat no miljardiem gaismas gadu attālumā.
Bet to attāluma dēļ enerģijai, kuru viņi izstaro, ir jāiet cauri starpgalaktiskajai videi, kur tā nonāk saskarē ar neticami daudz matērijas. Kaut arī lielāko daļu no tā veido ūdeņradis un hēlijs, ir arī daudz citu elementu. Tie absorbē lielu daļu gaismas, kas pārvietojas starp attālām galaktikām un mūs, un to radītās absorbcijas līnijas var mums daudz pastāstīt par tur esošajiem elementiem.
Tajā pašā laikā, izpētot absorbcijas līnijas, ko rada gaisma, kas iet caur kosmosu, var uzzināt, cik daudz gaismas tika noņemts no sākotnējā kvazārā spektra. Izmantojot ultravioleto un vizuālo eheles spektrogrāfu (UVES) instrumentu uz VLT, Svinburnas un Kembridžas komanda spēja to izdarīt, tādējādi līstot virsotnē uz “agrīnā Visuma pirkstu nospiedumiem”.
Viņi atrada, ka enerģija, kas nāk no HE 0940-1050, bija ļoti līdzīga tai, kas novērota Piena ceļa galaktikā. Pamatā viņi ieguva pierādījumu tam, ka elektromagnētiskā enerģija laika gaitā ir konsekventa - kaut kas iepriekš zinātniekiem bija noslēpums. Kā viņi apgalvo savā pētījumā, kas tika publicēts Karaliskās astronomiskās biedrības ikmēneša paziņojumi:
“Daļiņu fizikas standarta modelis ir nepilnīgs, jo tas nevar izskaidrot pamatkonstanšu vērtības vai paredzēt to atkarību no tādiem parametriem kā laiks un telpa. Tāpēc bez teorijas, kas spēj pareizi izskaidrot šos skaitļus, to noturību var pārbaudīt, tikai izmērot tos dažādās vietās, laikos un apstākļos. Turklāt daudzas teorijas, kas mēģina apvienot gravitāciju ar pārējiem trim dabas spēkiem, atsaucas uz mainīgām pamatkonstantām.“
Tā kā tas atrodas 8 miljardu gaismas gadu attālumā un tā spēcīgā iejaukšanās metāla absorbcijas līniju sistēma zondē elektromagnētisko spektru, ko izliek HE 0940-1050 centrālais kvazārs, nemaz nerunājot par spēju koriģēt visu gaismu, ko absorbēja starpposma starpgalaktiskais līdzeklis - sniedza unikālu iespēju precīzi izmērīt, kā šis pamata spēks var mainīties ļoti ilgā laika posmā.
Turklāt viņu iegūtā spektrālā informācija bija visaugstākā kvalitāte, kāda jebkad novērota no kvazāra. Kā viņi tālāk norādīja savā pētījumā:
“Lielākā sistemātiskā kļūda visos (izņemot vienu) iepriekšējos līdzīgos mērījumos, ieskaitot lielos paraugus, bija viļņu garuma kalibrēšanas liela attāluma kropļojumi. Tie pievienotu ~ 2 ppm sistemātisku kļūdu mūsu mērījumos un līdz ~ 10 ppm citiem mērījumiem, izmantojot Mg un Fe pārejas. ”
Tomēr komanda to laboja, salīdzinot UVES spektrus ar labi kalibrētiem spektriem, kas iegūti no augstas precizitātes radiālā ātruma planētas meklētāja (HARPS) - kas arī atrodas La Silla observatorijas telpās. Apvienojot šos rādījumus, tiem atlika sistemātiskā atlikušā nenoteiktība tikai 0,59 ppm, kas ir zemākā kļūdu robeža no jebkura līdz šim spektrogrāfiskā pētījuma.
Šīs ir aizraujošas ziņas, un vēl vairāku iemeslu dēļ. No vienas puses, precīzi tālu galaktiku mērījumi ļauj mums pārbaudīt dažus visgrūtākos mūsu pašreizējo kosmoloģisko modeļu aspektus. No otras puses, svarīgs atradums ir noteikt, vai elektromagnētisms izturēsies konsekventi laika gaitā, galvenokārt tāpēc, ka tas ir atbildīgs par tik lielu daļu no tā, kas notiek mūsu ikdienas dzīvē.
Bet, iespējams, vissvarīgākais ir tas, ka ir svarīgi izprast, kā tāds pamata spēks kā elektromagnētisms darbojas laikā un telpā, lai uzzinātu, kā tas - kā arī vājš un spēcīgs kodolspēks - apvienojas ar gravitācijas spēku. Arī tas ir satraucis zinātniekus, kuriem joprojām ir zaudējumi, kad jāpaskaidro, kā likumi, kas regulē daļiņu mijiedarbību (t.i., kvantu teorija), apvienojas ar gravitācijas darbības skaidrojumiem (t.i., vispārējo relativitāti).
Atrodot neatbilstošu šo spēku darbības mērījumus, tas varētu palīdzēt izveidot darbojošos Lielo apvienojošo teoriju (GUT). Viens solis tuvāk patiesai izpratnei par Visuma darbību!
