Az elektromágneses kölcsönhatás egyike a négy alapvető kölcsönhatásnak az erős, a gyenge, illetve a gravitációs kölcsönhatás mellett. Erősségét a standard modellben egy egyszerű számmal, az úgynevezett finomszerkezeti állandóval (α) adják meg, amelynek kifejezésében a vákuumbeli fénysebesség, az elektron töltése, valamint a Planck-állandó szerepel. Mindebből kifolyólag értéke földi laboratóriumban mérve konstans, közelítőleg 1/137. Távoli kvazárok fényét vizsgálva viszont korábban úgy találták a kutatók, hogy α értéke nem állandó: nagy távolságokon vagy erős gravitációs mező jelenlétében változhat. Mind ez idáig azonban nem született ezt megerősítő, független eredmény.
Az elmélet szerint tehát az elektromágneses kölcsönhatás erőssége változik extrém fizikai körülmények között, ilyen például a fehér törpecsillagok környezete. Egy Naphoz hasonló, kis tömegű csillag élete vége felé előbb vörös óriássá növekszik, majd külső anyagburkát ledobva marad hátra a fehér törpe, amelyben már nem folyik energiatermelés. Egy ilyen maradványcsillag közel Föld-méretű, tömege viszont a Nappal összemérhető, így a gravitációs tere nagyon erős.
Egy nemzetközi kutatócsoport egy ilyen objektum közelében próbálta meghatározni a finomszerkezeti állandó értékét, hogy összevethessék a földi laboratóriumokban kimért adatokkal. A Martin Barstowm, a Leicesteri Egyetem professzora által vezetett csoport a G191–B2B jelű fehér törpe légkörében lévő vas- és nikkelionok színképvonalait vizsgálta a Hubble-űrtávcső spektroszkópjával. Dacára a földinél százezerszer erősebb gravitációs térnek, az ionok nem csapódnak a fehér törpe felszínébe, a kihűlő maradványcsillag intenzív sugárzása ugyanis ellensúlyozza a vonzóerőt. Az egyes abszorpciós vonalak űrteleszkóppal kimért hullámhosszaiból a kutatók nagy pontossággal tudták meghatározni az α értékét.
A kutatók azt találták, hogy ha létezik is különbség a földi, illetve a vizsgált fehér törpe erős gravitációs terében mért α-értékek között, akkor annak nagysága legfeljebb egy tízezred résznyi lehet; vagyis a hasonló, extrém körülmények is csak kis mértékben befolyásolhatják az elektromágneses kölcsönhatás erősségét. A vizsgálatokat nehezítette, hogy az összehasonlításhoz a kutatóknak az 1970-es években készült laboreredményeket kellett felhasználniuk. A jövőben jobb körülmények között kimért adatsorokat felhasználva várhatóan akár milliomodrész pontossággal is meg fogják tudni mérni a finomszerkezeti állandó változását; ennél a pontosságnál pedig már határozottan meg lehet majd állapítani, hogy valódi természeti konstansról van-e szó.
Szóljon hozzá!
Jelenleg csak a hozzászólások egy kis részét látja. Hozzászóláshoz és a további kommentek megtekintéséhez lépjen be, vagy regisztráljon!