 Неужели ученые ответили на главный вопрос о Вселенной? Не совсем, но Международная группа ученых провела исследование, которое открывает новые возможности для изучения того, что до сих пор было лишь физической теорией. С помощью космического телескопа Хаббла, астрономы проверяли, действительно ли электромагнитная сила изменяется в сильном гравитационном поле белого карлика. Профессор Мартин Барстоу из Университета Лестера, представит новую работу на Национальном астрономическом собрании в Сент-Эндрюс, Шотландия.
«Исследование открывает новые возможности для поиска экзотической "скалярной энергии", формы энергии, которая часто появляется в теории физики, сочетающей Стандартную модель физики элементарных частиц с общей теорией относительности Эйнштейна", сказал профессор Барстоу.
Электромагнитная сила является одной из четырех фундаментальных сил, которые формируют Вселенную. Ее силу в стандартной модели характеризует "постоянная тонкой структуры", обозначаемая греческой буквой "альфа". Величины, которые определяют значение постоянной тонкой структуры - электрический заряд электрона, постоянная Планка, скорость света, всегда измерялись на земле.
Ключевой вопрос заключается в том, постоянна ли "альфа" в различных частях Вселенной или она меняется в сильных гравитационных полях. Недавние наблюдения света от далеких квазаров дали возможность полагать, что постоянная тонкой структуры изменяется в космосе на больших расстояниях. Но пока еще не было независимой проверки этого результата.
Некоторые теории, которые стремятся объединить стандартную модель с теорией Эйнштейна, описывающей гравитацию, предсказывают, что "альфа" будет варьироваться в экзотическом скалярном поле.
Белые карлики, компактные звезды, достигшие конца своей жизни, являются идеальной природной лабораторией для проверки этой идеи. Большое количество вещества упаковано в сферу размером примерно с Землю. Они имеют сильные гравитационные поля.
Измеряя значение постоянной тонкой структуры возле белого карлика, и сравнивая его со значением "здесь и сейчас" , астрономы могут косвенно проверить, присутствуют ли эти изменения "альфа", и предположить, действительно ли существует скалярное поле.
Исследователи впервые измерили "альфа" а поле белого карлика G191-B2B, где присутствуют ионы железа и никеля (атомы, где электроны добавлены или удалены, чтобы дать им чистый электрический заряд). Несмотря на сильное гравитационное поле белого карлика - почти в 100 000 раз больше, чем на Земле - ионы остаются над поверхностью, потому что их постоянно толкает вверх сильное излучение от звезды.
Ионы поглощают часть света от белого карлика, что делает возможным наблюдение "спектра поглощения" с помощью космического телескопа Хаббл. Это спектр позволяет ученым исследовать значение "альфа" в атмосфере белых карликов с высокой точностью. Путем сравнения позиции линий поглощения, измеряемых телескопом, с положением измерений в лаборатории, они могут сказать, является ли "альфа" иной рядом с белым карликом.
Профессор Барстоу добавляет: «Мы обнаружили, что никакой разницы между "Альфа" на Земле и измеренной в сильном гравитационном поле белого карлика практически нет (изменение составило один к 10 000), а это значит, что скалярное поле слабо влияет на электромагнитные силы.
«К сожалению, наша работа была ограничена необходимостью использовать очень старые лабораторные измерения. В будущем, с лучшими лабораторными данными в дополнение к высокоточным астрономическим данным, мы будем в состоянии измерить изменение альфа до одной части на миллион. На таком уровне мы сможем заключить, является ли "альфа" истинной постоянной природы".
| 
