Novembris avaldasid Swinburne'i tehnikaülikooli ja Cambridge'i ülikooli teadlaste meeskond mõned väga huvitavad leiud umbes 8 miljardi valgusaasta kaugusel asuva galaktika kohta. La Silla observatooriumi väga suure teleskoobi (VLT) abil uurisid nad selle keskuses asuvast supermassiivsest mustast august (SMBH) tulevat valgust.
Seda tehes suutsid nad kindlaks teha, et sellest kaugest galaktikast tulev elektromagnetiline energia on sama, mida me siin Linnuteel täheldame. See näitas, et Universumi põhijõud (elektromagnetism) on aja jooksul püsiv. Ja esmaspäeval, 4. detsembril jälgis ESO seda ajaloolist leidu, vabastades selle kauge galaktika - tuntud kui HE 0940-1050 - värvispektri näidud.
Kokkuvõtteks võib öelda, et enamiku universumi galaktikate keskmes on SMBH-d. Need tohutud mustad augud on teada, et nad tarbivad ümberringi tiirlevat ainet, väljutades selles protsessis tohutul hulgal raadio-, mikrolaine-, infrapuna-, optilist, ultraviolett (UV), röntgen- ja gammakiirguse energiat. Seetõttu on need teadaoleva universumi eredamad objektid ja nähtavad isegi miljardite valgusaastate kaugusel.
Kuid nende kauguse tõttu peab nende eralduv energia liikuma läbi galaktikavahelise keskkonna, kus see puutub kokku uskumatul hulgal ainet. Kuigi suurem osa sellest koosneb vesinikust ja heeliumist, leidub selles ka muid elemente. Need neelavad suure osa valgust, mis rändab kaugete galaktikate ja meie vahel, ja need tekitavad neeldumisjooned võivad meile öelda palju seal asuvate elementide kohta.
Samal ajal võib kosmosest läbiva valguse tekitatud neeldumisjoonte uurimine öelda, kui palju valgust esialgsest kvasari spektrist eemaldati. Kasutades VLT pardal olevat ultraviolett- ja visuaalse echelle spektrograafi (UVES), suutsid Swinburne'i ja Cambridge'i meeskond just seda teha, hiilides sellega tippu „varase universumi sõrmejälgedel“.
Nad leidsid, et HE 0940-1050 pärit energia oli väga sarnane Linnutee galaktikas täheldatud energiaga. Põhimõtteliselt said nad tõestuse, et elektromagnetiline energia on aja jooksul püsiv - mis oli varem teadlaste jaoks mõistatus. Nagu nad väidavad oma uurimuses, mis avaldati Kuningliku Astronoomiaühingu igakuised teated:
Tahkete osakeste füüsika standardmudel on puudulik, kuna see ei suuda selgitada põhikonstandite väärtusi ega ennustada nende sõltuvust sellistest parameetritest nagu aeg ja ruum. Seetõttu saab ilma teooriata, mis suudaks neid numbreid õigesti selgitada, kontrollida nende püsivust vaid mõõtes neid erinevates kohtades, aegadel ja tingimustes. Lisaks viitavad paljud teooriad, mis üritavad gravitatsiooni ühendada ülejäänud kolme loodusjõuga, põhimõttelisi konstante, mis on erinevad.“
Kuna see asub 8 miljardi valgusaasta kaugusel ja selle tugev sekkuv metalli neeldumissüsteemide süsteem võimaldab sondeerida elektromagnetilist spektrit keskkaasari HE 0940-1050 poolt - rääkimata võimest korrigeerida kogu valgust, mida neelab sekkuv galaktikatevaheline meedium - andis ainulaadse võimaluse täpselt mõõta, kuidas see põhijõud võib väga pika aja jooksul varieeruda.
Lisaks sellele oli nende saadud spektraalteave kõrgeim kvaliteet, mida kvaasarilt kunagi nähtud. Nagu nad oma uuringus täiendavalt märkisid:
„Suurim süstemaatiline viga kõigis (peale ühe) varasemates sarnastes mõõtmistes, sealhulgas suurtes proovides, oli lainepikkuse kalibreerimise pikamaa moonutused. Need lisaksid meie mõõtmistele süstemaatilise vea ~ 2 ppm ja teistele mõõtmistele Mg ja Fe abil kuni 10 ppm. "
Sellegipoolest tegi meeskond olukorra parandamiseks, võrreldes UVES-spektrit hästi kalibreeritud spektriga, mis saadi suure täpsusega radiaalse kiiruse planeedi otsijalt (HARPS) - mis asub ka La Silla observatooriumi juures. Neid näiteid ühendades jäeti süsteemse järelejäänud mõõtemääramatusega vaid 0,59 ppm, mis on kõigi praeguste spektrograafiliste uuringute madalaim veamäär.
See on põnev uudis ja seda veel mitmel põhjusel. Ühelt poolt võimaldavad kaugete galaktikate täpsed mõõtmised katsetada meie praeguste kosmoloogiliste mudelite kõige keerukamaid aspekte. Teisest küljest on suur leid, et elektromagnetism käitub aja jooksul järjepidevalt, suuresti seetõttu, et ta vastutab nii palju meie igapäevaelus toimuva eest.
Kuid võib-olla kõige tähtsam on mõista, kuidas selline põhiline jõud nagu elektromagnetism käitub ajas ja ruumis, et teada saada, kuidas see - nagu ka nõrk ja tugev tuumajõud - gravitatsiooni sulandub. Ka see on olnud teadlaste mure, kellel on endiselt kahju, kui on vaja selgitada, kuidas osakeste vastasmõju reguleerivad seadused (s.o kvantteooria) ühinevad selgitustega, kuidas gravitatsioon töötab (st üldrelatiivsus).
Nende jõudude toimimise mõõtmiste leidmine, mis ei ole varieeruvad, võiks aidata luua toimivat Grand Unifying Theory (GUT). Üks samm lähemale universumi toimimise tõelisele mõistmisele!
