以迄今为止最高精度发现恒星电磁力强度
天文学家对 17 颗类太阳恒星进行了测量,并获得了令人难以置信的精确度。

由于太阳大气中的化学物质吸收太阳光的特定波长,太阳光谱充满了吸收线。图片来源:NASharp、NOAO/NSO/Kitt Peak FTS/AURA/NSF
在所有的自然常数中,有一个常数被严重低估了。它被称为精细结构常数它支撑着电磁相互作用的强度。它的值是 1/137.03599913,我们不知道为什么。也许,它并不是真正恒定的,是一个经过一次又一次检验的假设。最新的尝试是使用星星。
精细结构常数是如此重要的基础。如果数量不同,恒星可能不会以相同的方式燃烧,生命也可能不会进化。百分之四的变化就会阻止恒星制造碳。这就是天空如此蔚蓝的原因为什么吐司会落在涂了黄油的一面。但我们不知道它从哪里来,也不知道它是否真的保持不变。
研究人员现已研究了 17 颗太阳双胞胎的光谱,这些恒星与太阳具有类似的大气特性。天文学家知道如何通过测量恒星光的吸收线来研究恒星的化学成分。不同的化学物质会阻挡某些特定波长的星光,从而产生这样的线条。这些波长取决于精细结构常数。通过挑选像太阳这样的恒星,可以进行更精确的测量。
研究小组估计,在距地球 50 秒差距内,每颗恒星的精细结构常数变化不会超过十亿分之 50。综合结果告诉我们,精细结构常数的变化不会超过十亿分之十二。
“我们以前从未在地球之外如此精确地测试过电磁力。这就像测试从墨尔本到悉尼的距离是否改变了几厘米左右,”斯威本科技大学的主要作者迈克尔·墨菲教授在一份报告中说道。陈述。 “如果我们看到恒星之间的电磁变化,它将打破我们目前理解的自然法则。我们需要全新的想法来解释它。”
已经报废的阿雷西博望远镜此前曾被用来测试该常数在过去30亿年中的变化,结果发现它已经改变了不超过百万分之 1.3。虽然专注于较小的区域,但这项工作的精确度提高了 100 倍。
“不幸的是,我们的新测量结果并没有打破我们最喜欢的理论。但我们研究过的恒星都距离比较近,最多只有160光年。我们最近在更远的地方发现了新的太阳双胞胎,大约在银河系中心的一半位置,”墨菲教授补充道。 “如果我们能够用最大的光学望远镜观察这些更遥远的太阳,也许我们就能找到宇宙的钥匙。”
该作品发表在期刊上科学。