Još u studenom, tim istraživača sa Tehnološkog sveučilišta Swinburne i Sveučilišta u Cambridgeu objavio je vrlo zanimljiva otkrića o galaksiji koja je udaljena oko 8 milijardi svjetlosnih godina. Pomoću vrlo velikog teleskopa (VLT) Opservatorija La Silla pregledali su svjetlost koja dolazi iz supermasivne crne rupe (SMBH) u njenom središtu.
Pritom su mogli utvrditi da je elektromagnetska energija koja dolazi iz ove daleke galaksije ista kao i ono što mi promatramo ovdje na Mliječnom putu. To je pokazalo da je temeljna sila Svemira (elektromagnetizam) konstantna tijekom vremena. I u ponedjeljak, 4. prosinca, ESO je pratio ovaj povijesni nalaz objavljujući očitanja u spektru boja ove daleke galaksije - poznate kao HE 0940-1050.
Kako bi rezimirali, većina velikih galaksija u svemiru imaju SMBH u svom središtu. Ove ogromne crne rupe poznate su po tome što troše materiju koja kruži oko njih, izbacujući ogromne količine radio, mikrotalasne, infracrvene, optičke, ultra-ljubičaste (UV), rendgenske i gama zrake. Zbog toga su neki od najsjajnijih objekata u poznatom Svemiru, a vidljivi su čak i prije nekoliko milijardi svjetlosnih godina.
Ali zbog njihove udaljenosti, energija koju emitiraju mora proći kroz intergalaktički medij, gdje dolazi u dodir s nevjerojatnom količinom materije. Iako se većina sastoji od vodika i helija, postoje i drugi elementi u tragovima. Oni apsorbiraju velik dio svjetla koji putuje između udaljenih galaksija i nas, a crte apsorpcije koje to stvara mogu nam puno reći o vrstama elemenata koji su vani.
Istodobno, proučavanje apsorpcijskih linija proizvedenih svjetlošću koja prolazi kroz svemir može nam reći koliko je svjetlosti uklonjeno iz prvobitnog kvazarskog spektra. Koristeći instrument ultraljubičastog i vizuelnog ehelle spektrografa (UVES) na VLT-u, tim Swinburnea i Cambridgea uspjeli su upravo to postići rezultirajući vrhunac na "otiscima prstiju ranog svemira".
Otkrili su da je energija koja dolazi iz HE 0940-1050 bila vrlo slična energiji opaženoj u galaksiji Mliječni put. U osnovi, oni su dobili dokaz da je elektromagnetska energija konzistentna tijekom vremena, nešto što je znanstvenicima prije bilo tajna. Kako navode u svojoj studiji, koja je objavljena u Mjesečne obavijesti Kraljevskog astronomskog društva:
„Standardni model fizike čestica je nepotpun jer ne može objasniti vrijednosti osnovnih konstanti niti predvidjeti njihovu ovisnost o parametrima kao što su vrijeme i prostor. Stoga, bez teorije koja je u stanju ispravno objasniti ove brojeve, njihova se postojanost može ispitati samo mjerenjem na različitim mjestima, vremenima i uvjetima. Nadalje, mnoge teorije koje pokušavaju objediniti gravitaciju s ostale tri prirodne sile pozivaju se na različite konstante.“
Budući da je udaljen 8 milijardi svjetlosnih godina, i njegov snažan interventni sustav linija za apsorpciju metala, istražujući elektromagnetski spektar kojeg postavlja HE 0940-1050 središnji kvazar - da i ne spominjemo sposobnost ispravljanja za svu svjetlost koju je apsorbirao intergalaktički medij koji je intervenirao - pružio je jedinstvenu priliku za precizno mjerenje kako ova temeljna sila može varirati tijekom vrlo dugog razdoblja.
Povrh toga, dobiveni su spektralni podaci najkvalitetniji ikada promatrani iz kvazara. Kao što su dalje naveli u svojoj studiji:
„Najveća sustavna pogreška u svim (osim jednom) prethodnih sličnih mjerenja, uključujući velike uzorke, bila su izobličenja u daljini u kalibraciji valne duljine. To bi dodalo sustavnu grešku od 2 ppm u našem mjerenju i do? 10 ppm u drugim mjerenjima koristeći Mg i Fe prijelaze. "
Međutim, tim je to ispravio usporedbom UVES spektra i dobro kalibriranog spektra dobivenog iz planetarnog pretraživača velike preciznosti (HARPS) - koji se također nalazi u opservatoriju La Silla. Kombinacijom ovih očitanja ostavljena im je preostala sustavna nesigurnost od samo 0,59 ppm, najniža granica pogreške od bilo kojeg spektrografskog istraživanja do danas.
Ovo je uzbudljiva vijest, i to iz više razloga. S jedne strane, precizna mjerenja udaljenih galaksija omogućuju nam testiranje nekih od najglupljih aspekata naših trenutnih kozmoloških modela. S druge strane, utvrđivanje da se elektromagnetizam ponaša dosljedno tijekom vremena je glavni nalaz, uglavnom zato što je odgovoran za toliko toga što se događa u našem svakodnevnom životu.
Ali možda je najvažnije od svega, razumijevanje načina ponašanja temeljne sile poput elektromagnetizma u vremenu i prostoru je unutarnje svojstvo saznanja kako se ona - kao i slaba i jaka nuklearna sila - ujedinjuje sa gravitacijom. To je također bila zaokupljena znanstvenicima, koji su i dalje u gubitku kada su u pitanju objašnjenja kako se zakoni koji upravljaju interakcijama čestica (tj. Kvantna teorija) ujedinjuju s objašnjenjima kako gravitacija djeluje (tj. Opća relativnost).
Pronalaženjem mjerenja kako djeluju ove sile koje se ne razlikuju moglo bi pomoći u stvaranju djelotvorne velike objedinjene teorije (GUT). Korak bliže istinskom razumijevanju kako svemir djeluje!
