白矮星照亮了自然常数之谜
澳大利亚新南威尔士大学的物理学家们研究了一颗遥远的星球,那里的引力是地球的30,000多倍,以测试他们有争议的理论,即自然定数中的一个并非恒定不变。
新南威尔士大学的物理学家们研究了一颗遥远的星球,那里的引力是地球的30,000多倍,以测试他们有争议的理论,即自然定数中的一个并非恒定不变。
朱利安·贝伦古特博士和他的国际团队利用哈勃空间望远镜测量了一颗白矮星上电磁力的强度 - 即α。他们的研究结果发表在《物理评论快报》期刊上,这些结果并未否定可变常数理论。
新南威尔士大学物理学院的贝伦古特博士表示,团队之前对遥远类星体的光线进行的研究表明,α(即细结构常数)可能在整个宇宙中有所变化。
“宇宙中的物理定律在不同地方不同的想法是一个巨大的声明,需要有可靠的证据支持。”他说。
“我们选择研究一颗白矮星,因为有预测认为在引力非常强的地方,奇异的标量能量场可能会显著改变α。”
“标量场是出现在试图将粒子物理学的标准模型与爱因斯坦广义相对论相结合的物理理论中的形式能量。”
“通过测量白矮星附近的α的值,并将其与实验室中的值进行比较,我们可以间接地探测这些改变α的标量场是否真实存在。”
白矮星是临近寿终的非常密集的星球。研究人员研究了一颗名为G191-B2B的白矮星大气层中镍和铁离子吸收的光线。尽管被星球强烈的引力场所吸引,这些离子仍然被星球的辐射保持在表面之上。
“这种吸收光谱使我们可以高精度地确定α的值。我们发现白矮星强引力场内的α值与地球上的值之间的任何差异必须小于千万分之一。”贝伦古特博士说。
“这意味着白矮星大气层中的任何标量场必定对电磁力只有很微弱的影响。”
贝伦古特博士表示,需要更精确的铁离子和镍离子在地球上的测量数据来补充高精度的天文数据。
“然后,我们应该能够测量α的任何变化,准确到百万分之一。这将有助于确定α是否是自然的真正常数。”
该团队包括新南威尔士大学的弗拉姆鲍姆教授、约翰·韦伯教授和安德鲁·翁,剑桥大学的约翰·巴罗教授,莱斯特大学的马丁·巴斯托和西蒙·普瑞瓦尔,以及亚利桑那大学的杰伊·霍尔伯格。
媒体联系人:
朱利安·贝伦古特博士:+61(2)9385 7637,jcb@phys.unsw.edu.au
约翰·韦伯教授:jkw@phys.unsw.edu.au
新南威尔士大学科学传媒:黛博拉·史密斯,+61(2)9385 7307,+61(0)478 492 060 deborah.smith@unsw.edu.au”