Вчені з Австралії, які досліджували світло одного з найвіддаленіших квазарів, з подивом виявили підтвердження мінливості Сталої тонкої структури (СТС) - інтенсивності електромагнітної взаємодії, яка утримує електрони в ядрах атомів. Виявляється, ця універсальна константа поводиться вкрай не постійно, але тільки в одній частині Всесвіту, що дуже незвично.
Астрофізики з Університету Нового Південного Уельсу з'ясували, що одна з фундаментальних фізичних величин може відрізнятися в різних куточках Всесвіту. На це вказали спостереження за квазаром J1120+0641, проведені за допомогою Дуже великого телескопа в Чилі. Виявилося, що величина Сталої тонкої структури в «молодому Всесвіті» може відрізнятися від прийнятої в науковому співтоваристві.
Поняття СТС було введено ще в 1916 році, як міра прецесійного руху релятивістського електрона в полі атомного воднеподібного ядра. Стала характеризує взаємодію матерії з електромагнітним випромінюванням. І ця міра електромагнетизму, є однією з фундаментальних фізичних констант. Але в останнє десятиліття фізики активно сперечаються про те, чи могло значення СТС змінюватися з часів утворення Всесвіту.
Квазар J1120+0641, розташований в сузір'ї Лева, знаходиться майже в 13 мільярдах світлових років від Землі. Його вивчення дозволило астрофізикам заглянути в минуле Всесвіту, коли не існувало планет та галактик, а зірки тільки починали формуватися. Отримані дані дозволили припустити, що Всесвіт може мати свого роду дипольну структуру, на різних кінцях якого зосереджені протилежні заряди.
За допомогою встановленого на телескопі надчутливого спектрографа X-SHOOTER астрофізики вивчили розташування певних «темних» ліній спектра квазара та виміряли значення СТС в чотирьох різних точках космосу, через які на шляху до нашої планети проходить світло J1120+0641. Окремо вони не давали ніякої остаточної відповіді, однак в поєднанні з іншими даними, різниця в СТС стала очевидною.
«Якщо зібрати всі дані воєдино, то чим далі в космос ми дивимося, електромагнетизм, мабуть, поступово посилюється, в той час як в протилежному напрямку він поступово слабшає», говорить один з авторів дослідження, австралійський астрофізик Джон Уебб з Університету Нового Південного Уельсу.
За словами вчених, про значення цього відкриття для фундаментальної фізики говорити поки рано. Дані спостережень повинні пройти кілька перевірок. Але якщо помилки немає, то цілком можливо, що вченим доведеться переглянути Теорії великого об'єднання, які поєднують різні моделі та єдиним чином описують фундаментальні взаємодії.
«Наша стандартна модель космології заснована на ізотропному Всесвіті, який статистично однаковий у всіх напрямках. Насправді, в ньому можуть бути якісь напрямки, де закони фізики змінюються. Іншими словами, Всесвіт в деякому сенсі має дипольну структуру», констатує Уебб.
Результати дослідження опубліковані в журналі Science Advances.
