Această constantă fundamentală a naturii rămâne aceeași chiar și lângă o gaură neagră

Chiar și pe gazonul unei găuri negre, o constantă esențială a naturii rămâne constantă.

Conform fizicii standard, constanta de structură fină, care guvernează interacțiunile particulelor încărcate electric, este aceeași peste tot în univers. Cu toate acestea, unele teorii alternative sugerează că constanta ar putea fi diferită în anumite locații, cum ar fi mediul gravitațional extrem din jurul unei găuri negre. Dar când a fost pus la încercare lângă gaura neagră supermasivă din centrul Căii Lactee, numărul nu s-a clintit, raportează fizicienii într-o lucrare acceptată în Scrisori de revizuire fizică.

Constanta de structură fină este una dintr-un sortiment de numere neschimbate găsite în formulele fizicii, cum ar fi masa unui electron sau viteza luminii. Ea determină puterea cu care particulele încărcate electric se trag unele de altele. Oamenii de știință nu știu de ce are valoarea pe care o are – aproximativ 1/137. Dar dimensiunea sa pare crucială: dacă acest număr ar fi mult diferit, atomii nu s-ar forma (SN: 11/2/16).

Folosind experimente pe Pământ, oamenii de știință au arătat anterior că constanta de structură fină nu variază în timp. „Ceea ce este interesant aici este să încercăm să cauți variații în altă parte a universului, într-un mediu total diferit”, spune fizicianul Aurélien Hees de la SYRTE la l’Observatoire de Paris.

Folosind observațiile luminii de la cinci stele care navighează în jurul găurii negre supermasive din centrul galaxiei, Hees și colegii săi au căutat indicii ale unei constante de structură fină modificată. Când lumina stelelor este separată în lungimi de undă diferite, ea prezintă caracteristici numite linii de absorbție, care indică anumite lungimi de undă de lumină care sunt absorbite de anumiți atomi. Dacă constanta de structură fină ar fi modificată în centrul galaxiei, separația dintre acele linii de absorbție ar fi diferită de măsurătorile acelor linii de absorbție făcute pe Pământ.

Dar liniile de absorbție au fost de acord cu așteptările. Cercetătorii au calculat că constanta de structură fină din apropierea găurii negre a fost de acord cu valoarea sa pământească la mai bine de o miime de procent.

Este pentru prima dată când oamenii de știință caută o variație a constantei de structură fină în vecinătatea generală a unei găuri negre, spune Wim Ubachs de la Vrije Universiteit Amsterdam, un fizician care a căutat anterior schimbări în diferite constante ale naturii.

Un studiu din 2010 a dat indicii provizorii că constanta de structură fină ar putea varia pe măsură ce oamenii de știință privesc mai departe în spațiu, numărul crescând sau scăzând în anumite direcții, dar dovezile pentru acest fenomen nu sunt concludente (SN: 9/3/10). Deci, oamenii de știință cercetează constanta într-o varietate de moduri, inclusiv în apropierea unei găuri negre.

„Lucrarea este foarte importantă pentru că denotă începutul unui nou tip de studiu”, și anume, căutarea variației constantei de structură fină din centrul galaxiei, spune fizicianul John Webb de la Universitatea New South Wales din Sydney. .

În cercetările anterioare, Webb și colegii nu au găsit nicio variație în timp ce au sondat constanta structurii fine într-un mediu care este și mai extrem de gravitație: suprafața stelelor dense moarte numite pitice albe. Deci, dacă noua cercetare ar fi găsit vreun indiciu de schimbare în constanta constantă, Webb spune: „Aș fi fost foarte surprins”.