V novembri tím vedcov z Swinburne University of Technology a University of Cambridge publikoval niekoľko veľmi zaujímavých zistení o galaxii vzdialenej asi 8 miliárd svetelných rokov. Použitím veľmi veľkého ďalekohľadu observatória La Silla Observatory (VLT) skúmali svetlo prichádzajúce z supermasívnej čiernej diery (SMBH) v jej strede.
Týmto spôsobom dokázali určiť, že elektromagnetická energia prichádzajúca z tejto vzdialenej galaxie bola rovnaká ako to, čo tu pozorujeme v Mliečnej ceste. Ukázalo sa, že základná sila vesmíru (elektromagnetizmus) je v priebehu času konštantná. A v pondelok 4. decembra ESO nadviazal na tento historický nález uvoľnením hodnôt farebného spektra tejto vzdialenej galaxie - známej ako HE 0940-1050.
Aby som to zhrnul, väčšina veľkých galaxií vo vesmíre má vo svojom centre SMBH. Tieto obrovské čierne diery sú známe tým, že v procese spotrebúvajú látku, ktorá obieha okolo nich, čím vylučujú obrovské množstvo energie rádiového, mikrovlnného, infračerveného, optického, ultrafialového (UV), röntgenového a gama lúča. Z tohto dôvodu sú to niektoré z najjasnejších objektov v známom vesmíre a sú viditeľné dokonca aj z miliárd svetelných rokov.
Ale z dôvodu ich vzdialenosti musí energia, ktorú emitujú, prejsť cez medzigalaktické médium, kde príde do kontaktu s neuveriteľným množstvom hmoty. Zatiaľ čo väčšina z toho pozostáva z vodíka a hélia, existujú aj stopové množstvá ďalších prvkov. Tieto absorbujú veľkú časť svetla, ktoré prechádza medzi vzdialenými galaxiami a nami, a absorpčné línie, ktoré takto vytvárajú, nám môžu povedať veľa o druhoch, ktoré sú tam vonku.
Štúdium absorpčných línií produkovaných svetlom prechádzajúcim priestorom nám zároveň môže povedať, koľko svetla bolo odstránené z pôvodného kvasarového spektra. Pomocou prístroja ultrafialového a vizuálneho echelle spektrografu (UVES) na palube VLT to dokázali tímy Swinburne a Cambridge, a tým sa dostali na vrchol „odtlačkov prstov skorého vesmíru“.
Zistili, že energia pochádzajúca z HE 0940-1050 bola veľmi podobná energii pozorovanej v galaxii Mliečná dráha. V podstate získali dôkaz, že elektromagnetická energia je časom ustálená, čo bolo pre vedcov záhadou. Ako uvádzajú vo svojej štúdii, ktorá bola uverejnená v Mesačné oznámenia Kráľovskej astronomickej spoločnosti:
„Štandardný model časticovej fyziky je neúplný, pretože nedokáže vysvetliť hodnoty základných konštánt alebo predpovedať ich závislosť od parametrov, ako sú čas a priestor. Preto, bez teórie, ktorá je schopná správne vysvetliť tieto čísla, ich stálosť sa môže skúšať iba meraním na rôznych miestach, časoch a podmienkach. Mnoho teórií, ktoré sa snažia zjednotiť gravitáciu s ostatnými tromi prírodnými silami, sa odvoláva na rôzne konštanty, ktoré sa menia.“
Pretože je vzdialený 8 miliárd svetelných rokov a jeho silný intervenčný systém absorpcie kovu, ktorý sníma elektromagnetické spektrum, ktoré vytvára centrálny kvasar HE 0940-1050 - nehovoriac o schopnosti korigovať všetko svetlo, ktoré absorbovalo intervenujúce medzigalaktické médium - poskytlo jedinečnú príležitosť presne zmerať, ako sa táto základná sila môže meniť vo veľmi dlhom časovom období.
Okrem toho spektrálne informácie, ktoré získali, boli vždy tej najlepšej kvality, aká bola kedy pozorovaná pri kvázare. Ako ďalej uviedli vo svojej štúdii:
„Najväčšou systematickou chybou vo všetkých (okrem jedného) predchádzajúcich podobných meraniach, vrátane veľkých vzoriek, boli deformácie na veľké vzdialenosti pri kalibrácii vlnovej dĺžky. Tým by sa k nášmu meraniu pridala systematická chyba s 2 ppm a až 10 ppm k iným meraniam využívajúcim prechody Mg a Fe. “
Tím to však napravil porovnaním spektier UVES s dobre kalibrovanými spektrami získanými z vysoko presného planétového vyhľadávača radiálnej rýchlosti (HARPS), ktorý sa nachádza aj na observatóriu v La Silla. Kombináciou týchto odčítaní sa im ponechala zvyšková systematická neistota len 0,59 ppm, čo je najmenšia hranica chyby od akéhokoľvek doterajšieho spektrografického prieskumu.
Toto sú vzrušujúce správy az viacerých dôvodov. Na jednej strane, presné merania vzdialených galaxií nám umožňujú testovať niektoré z najzložitejších aspektov našich súčasných kozmologických modelov. Na druhej strane je hlavným zistením, že elektromagnetizmus sa správa konzistentne, do veľkej miery preto, že je zodpovedné za to, čo sa deje v našom každodennom živote.
Ale čo je najdôležitejšie zo všetkého, pochopenie toho, ako sa základná sila, ako je elektromagnetizmus, správa v čase a priestore, je prirodzené, aby sa zistilo, ako sa s gravitáciou zjednocuje - rovnako ako slabá a silná jadrová sila. To bolo tiež problémom vedcov, ktorí sú stále v rozpakoch, pokiaľ ide o vysvetlenie toho, ako sa zákony upravujúce interakcie častíc (t. J. Kvantová teória) zjednocujú s vysvetlením toho, ako funguje gravitácia (t. J. Všeobecná relativita).
Nájdením meraní toho, ako tieto sily fungujú, ktoré sa nemenia, by mohlo pomôcť pri vytváraní fungujúcej Veľkej zjednocujúcej teórie (GUT). O krok bližšie k skutočnému pochopeniu toho, ako vesmír funguje!
