Novembra je skupina raziskovalcev s Tehnološke univerze Swinburne in Univerze v Cambridgeu objavil nekaj zelo zanimivih ugotovitev o galaksiji, ki je oddaljena približno 8 milijard svetlobnih let. Z uporabo observatorija La Silla Zelo velik teleskop (VLT), so pregledali svetlobo, ki prihaja iz ogromna črna luknja (SMBH) v njenem središču.
Pri tem so lahko ugotovili, da je elektromagnetna energija, ki prihaja iz te oddaljene galaksije, enaka tisti, ki jo opazujemo tukaj v Rimski cesti. To je pokazalo, da je temeljna sila vesolja (elektromagnetizem) skozi čas konstantna. In v ponedeljek, 4. decembra, je ESO nadaljeval s to zgodovinsko najdbo z izdajo odčitki barvnega spektra te oddaljene galaksije – znane kot HE 0940-1050 .
Naj povzamemo, večina velikih galaksij v vesolju ima v središču SMBH. Te ogromne črne luknje so znane po tem, da porabljajo snov, ki kroži povsod okoli njih, in pri tem izločajo ogromne količine radijske, mikrovalovne, infrardeče, optične, ultravijolične (UV), rentgenske in gama žarke. Zaradi tega so nekateri najsvetlejši objekti v znanem vesolju in so vidni celo z milijard svetlobnih let stran.
Umetnikova interpretacija ULAS J1120+0641, zelo oddaljenega kvazarja.
Zasluge: ESO / M. Kornmesser
Toda zaradi njihove oddaljenosti mora energija, ki jo oddajajo, preiti skozi medgalaktični medij, kjer pride v stik z neverjetno količino snovi. Medtem ko je večina tega sestavljena iz vodika in helija, so v sledovih tudi drugi elementi. Te absorbirajo velik del svetlobe, ki potuje med oddaljenimi galaksijami in nami, in absorpcijske linije, ki jih to ustvari, nam lahko veliko povedo o vrstah elementov, ki so tam zunaj.
Hkrati nam lahko preučevanje absorpcijskih linij, ki jih ustvari svetloba, ki prehaja skozi vesolje, pove, koliko svetlobe je bilo odstranjeno iz prvotnega spektra kvazarja. Uporabljati Ultravijolični in vizualni Echelle spektrograf (UVES) na krovu VLT, ekipa Swinburne in Cambridge je zmogla prav to in se tako prikradla vrhuncu na » prstni odtisi zgodnjega vesolja '.
Ugotovili so, da je energija, ki prihaja iz HE 0940-1050, zelo podobna tisti, ki so jo opazili v galaksiji Rimska cesta. V bistvu so pridobili dokaz, da je elektromagnetna energija konsistentna skozi čas, kar je bilo prej za znanstvenike skrivnost. Kot navajajo v svojih študij , ki je bila objavljena v Mesečna obvestila Kraljevega astronomskega društva :
»Standardni model fizike delcev je nepopoln, ker ne more razložiti vrednosti osnovnih konstant ali napovedati njihove odvisnosti od parametrov, kot sta čas in prostor. Zato je brez teorije, ki je sposobna pravilno razložiti te številke, njihovo konstantnost mogoče sondirati le z merjenjem na različnih mestih, časih in pogojih.Poleg tega se številne teorije, ki poskušajo poenotiti gravitacijo z drugimi tremi naravnimi silami, sklicujejo na temeljne konstante, ki se spreminjajo.'
Laserski žarek, ki so ga izstrelili z zelo velikega teleskopa (VLT) na ESO-jevem observatoriju La Silla v Čilu. Zasluge: ESO
Ker je oddaljen 8 milijard svetlobnih let in ima močan vmesni sistem kovinskih absorpcijskih linij, ki sondira elektromagnetni spekter, ki ga oddaja osrednji kvazar HE 0940-1050 – da ne omenjam zmožnosti korekcije za vso svetlobo, ki jo je absorbiral vmesni medgalaktični medij – je zagotovil edinstveno priložnost za natančno merjenje, kako se lahko ta temeljna sila spreminja v zelo dolgem časovnem obdobju.
Poleg tega so bile spektralne informacije, ki so jih pridobili, najvišje kakovosti, kar so jih kdaj opazili pri kvazarju. Kot so še navedli v svoji študiji:
»Največja sistematična napaka v vseh (razen eni) prejšnjih podobnih meritvah, vključno z velikimi vzorci, so bila popačenja na dolge razdalje pri kalibraciji valovne dolžine. To bi dodalo ?2 ppm sistematično napako naši meritvi in do ?10 ppm drugim meritvam s prehodi Mg in Fe.«
Vendar je skupina to popravila s primerjavo spektrov UVES z dobro umerjenimi spektri, pridobljenimi iz Visoko natančen iskalnik planetov z radialno hitrostjo (HARPS) – ki se nahaja tudi na observatoriju La Silla. Z združevanjem teh odčitkov so ostali s preostalo sistematično negotovostjo le 0,59 ppm, kar je najnižja stopnja napake iz katere koli spektrografske raziskave doslej.
Visoko natančen iskalnik planetov z radialno hitrostjo na 3,6-metrskem teleskopu ESO La Silla. Zasluge: ESO
To je razburljiva novica, in to iz več razlogov. Po eni strani nam natančne meritve oddaljenih galaksij omogočajo, da preizkusimo nekatere najbolj zapletene vidike naših trenutnih kozmoloških modelov. Po drugi strani pa je ugotovitev, da se elektromagnetizem sčasoma obnaša dosledno, pomembna ugotovitev, predvsem zato, ker je odgovoren za toliko tega, kar se dogaja v našem vsakdanjem življenju.
Toda morda najpomembnejše od vsega je razumevanje, kako se temeljna sila, kot je elektromagnetizem, obnaša v času in prostoru, bistvenega pomena za ugotovitev, kako se - kot tudi šibka in močna jedrska sila - združuje z gravitacijo. Tudi to je bila preokupacija znanstvenikov, ki so še vedno v dilemi, ko gre za razlago, kako se zakoni, ki urejajo interakcije delcev (tj. kvantna teorija), združujejo z razlagami delovanja gravitacije (tj. splošna relativnost).
Z iskanjem meritev delovanja teh sil, ki se ne spreminjajo, bi lahko pomagali pri ustvarjanju delujoče teorije velikega poenotenja (GUT). En korak bližje resničnemu razumevanju, kako deluje Vesolje!
Nadaljnje branje: TO