Novemberben a Swinburne Műszaki Egyetem és a Cambridge-i Egyetem kutatói egy nagyon érdekes megállapításokat tettek közzé egy galaxisról, amely körülbelül 8 milliárd fényévnyire van. A La Silla Observatory nagyon nagy teleszkópjának (VLT) segítségével megvizsgálták a közepén lévő szupermasszív fekete lyukból (SMBH) származó fényt.
Ennek során meg tudták állapítani, hogy e távoli galaxisból származó elektromágneses energia megegyezik azzal, amit itt megfigyelünk a Tejút során. Ez megmutatta, hogy az Univerzum egyik alapvető ereje (elektromágnesesség) az idő múlásával állandó. És december 4-én, hétfőn az ESO nyomon követte ezt a történelmi leletet, ennek a távoli galaxisnak - HE 0940-1050 néven ismert szín spektrumának leolvasásával.
Összegzésképpen: az univerzum legtöbb nagy galaxisának közepén SMBH-k vannak. Ezekről a hatalmas fekete lyukakról ismert, hogy a körülöttük körül keringő anyagot elfogyasztják, és óriási mennyiségű rádió-, mikrohullámú, infravörös, optikai, ultraibolya (UV), röntgen- és gamma-sugárzási energiát bocsátanak ki a folyamat során. Emiatt ezek az ismert világegyetem legfényesebb tárgyai, és milliárd fényév távolságban is láthatók.
De távolságuk miatt az általuk kibocsátott energianak át kell jutnia a galaktikus közegen, ahol hihetetlen mennyiségű anyaggal érintkezik. Noha ennek nagy része hidrogénből és héliumból áll, vannak nyomokban más elemek is. Ezek nagy részét elnyelik a távoli galaxisok és köztünk lévő fény között, és az általuk létrehozott abszorpciós vonalak sokat mondhatnak nekünk az odakint lévő elemek fajtáiról.
Ugyanakkor, ha megvizsgáljuk az űrben áthaladó fény által létrehozott abszorpciós vonalakat, megtudhatjuk, mennyi fényt távolítottunk el az eredeti kvazár spektrumból. A VLT fedélzetén található ultraibolya és vizuális Echelle spektrográf (UVES) eszköz felhasználásával a Swinburne és Cambridge csapata ezt meg tudta csinálni, ily módon csúsztatva a „korai univerzum ujjlenyomatait”.
Azt találták, hogy a HE 0940-1050-ből származó energia nagyon hasonló volt a Tejút-galaxisban megfigyelt energiához. Alapvetően bizonyítékot szereztek arra vonatkozóan, hogy az elektromágneses energia állandó az idő múlásával, ami korábban rejtély volt a tudósok számára. Mint állítják a A Királyi Csillagászati Társaság havi értesítései:
„A részecskefizika standard modellje hiányos, mert nem tudja megmagyarázni az alapvető állandók értékeit, vagy megjósolni azok függőségét olyan paraméterektől, mint az idő és a tér. Ezért anélkül, hogy elmélet lenne képes megmagyarázni ezeket a számokat, állandóságukat csak különféle helyek, időpontok és körülmények mérésével lehet igazolni. Ezenkívül számos olyan elmélet, amely megpróbálja egyesíteni a gravitációt a másik három természeti erõvel, alapvetõ állandóállandókra hivatkozik, amelyek változóak.“
Mivel 8 milliárd fényévre van, és az erőteljes közbeiktatható fém-abszorpciós vonalrendszerével az elektromágneses spektrumot a HE 0940-1050 központi kvazár támasztja alá - nem is beszélve arról, hogy az összes, a a közbeiktató galaktikus közeg - egyedülálló lehetőséget adott arra, hogy pontosan megmérje, hogyan változhat ez az alapvető erő nagyon hosszú ideig.
Ráadásul az általuk megszerzett spektrális információk a kvazárok által valaha megfigyelt legmagasabb színvonalúak voltak. Amint azt a tanulmányukban tovább jelezték:
„Az összes korábbi hasonló mérés során a legnagyobb szisztematikus hiba, beleértve a nagy mintákat is, a hullámhossz-kalibrálás hosszú távú torzulása volt. Ezek hozzávetőleg 2 ppm szisztematikus hibát adnának a mérésünkhöz, és akár 10 ppm-ig a többi méréshez Mg és Fe átmenetek felhasználásával. ”
A csapat azonban javította ezt azáltal, hogy összehasonlította az UVES spektrumokat a jól kalibrált spektrumokkal, amelyeket a nagy pontosságú radiális sebességű bolygókeresőből (HARPS) nyertek - amely szintén a La Silla obszervatóriumban található. Ezeknek a leolvasásoknak a kombinálásával mindössze 0,59 ppm maradó szisztematikus bizonytalanságot hagytak számukra, ami a spektrográfiai felmérések eddigi legkisebb hibahatárja.
Ez izgalmas hír, és több okból is. Egyrészt a távoli galaxisok pontos mérése lehetővé teszi számunkra, hogy kipróbáljuk jelenlegi kozmológiai modellünk legdrágább aspektusait. Másrészt az a megállapítás, hogy az elektromágnesesség következetesen viselkedik az idő múlásával, fő megállapítás, főleg azért, mert felelős mindennapi életünkben zajló eseményért.
De talán a legfontosabb, hogy megértsük, hogyan alakul az alapvető erő, mint például az elektromágnesesség az időben és a térben, annak kiderítése, hogy az - valamint a gyenge és erős nukleáris erő - hogyan gravitál. Ez szintén a tudósok aggodalma volt, akiknek még mindig vesztesége van annak elmagyarázásakor, hogy a részecskék kölcsönhatását szabályozó törvények (azaz kvantumelmélet) egyesülnek a gravitáció működésének magyarázataival (azaz általános relativitáselmélet).
Ha ezeknek az erőknek a működésével kapcsolatos, nem változó méréseket találnának, ez segíthet egy működő Grand Unifying Theory (GUT) létrehozásában. Egy lépéssel közelebb van az univerzum működésének valódi megértéséhez!
