8 december 2021

Alcohol laat zien dat natuurconstante al zeven miljard jaar onveranderd is

Door naar het licht van een ver verwijderd sterrenstelsel te kijken zijn sterrenkundigen er in geslaagd om van een belangrijke natuurconstante vast te stellen dat deze de afgelopen zeven miljard jaar niet is veranderd. Het gaat om de verhouding tussen de massa van het proton en dat van het electron, een verhouding die μ wordt genoemd en die gelijk is aan:μmp/me = 1.836,15267245

De 100 m radiotelescoop van Effelsberg

De 100 m radiotelescoop van Effelsberg. Credit:  Paul Jansen

Experimenten met buiten-galactisch alcohol – methanol (CH3OH) om precies te zijn, de eenvoudigste vorm van alcohol – tonen aan dat deze verhouding zeven miljard jaar geleden precies zo was, althans met een foutenmarge van een honderdduizendste van een procent. De waarde van deze fundamentele natuurconstante – en daarmee de structuur van alle moleculaire materie – is dus niet veranderd gedurende de tweede helft van de levensduur van ons universum. Dit publiceerde een Nederlands-Duits onderzoeksteam onder leiding van FOM-werkgroepleider prof.dr. Wim Ubachs (Vrije Universiteit) 13 december online in het wetenschappelijke tijdschrift Science. Het idee voor het onderzoek ontstond toen de onderzoekers erachter kwamen dat de structuur van het methanolmolecuul uiterst gevoelig is voor een kleine verandering van de massaverhouding tussen een proton en een elektron.

Het methanol molecuul (CH3OH).

Het methanol molecuul (CH3OH).

De structuur van buiten-galactisch alcohol zou dus informatie kunnen geven over de geschiedenis van deze verhouding. Ze  stelden aan hun Duitse collega’s voor om de kosmos af te speuren op zoek naar buiten-galactisch alcohol. En zo begon het onderzoek met een grote radiotelescoop met een schotel van honderd meter doorsnee in Effelsberg, een klein plaatsje in de Duitse Eiffel. Ze vonden in een verafgelegen melkwegstelsel – de quasar genaamd PKS-1830-211 – inderdaad moleculen die radiostraling bij bepaalde frequenties absorbeerden, karakteristiek voor het methanolmolecuul. Uit de ‘kosmologische roodverschuiving’ van de absorpties – die samenhangt met de uitdijing van het heelal – bepaalden ze de leeftijd: zeven miljard jaar. Vervolgens konden ze uit precieze frequentiemetingen van de geabsorbeerde radiostraling afleiden dat de natuurconstante niet veranderd is. Ubachs: “Deze waarnemingen leren ons dat de moleculaire materie de afgelopen zeven miljard jaar niet veranderd is; althans niet meer dan een honderdduizendste procent.”  Vrije Universiteit van Amsterdam.

Speak Your Mind

*

Deze site gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.