26 mei 2020

Massaverhouding tussen protonen en elektronen al 12,4 miljard jaar hetzelfde

Credit: Swinburne Astronomy Productions.

Door gebruik te maken van de spectra van een zeer ver weg staande quasar zijn sterrenkundigen erin geslaagd om vast te stellen dat de verhouding tussen de massa van het proton en dat van het elektron al 12,4 miljard jaar hetzelfde is en wel met een precisie van één miljoenste. Met de Very Large Telescope (VLT) in Chili keek een team van sterrenkundigen onder leiding van Julija Bagdonaite (VU Amsterdam) naar quasar PSS J1443+2724, een sterrenstelsel met een zeer actief zwart gat in het centrum, waarvan het licht onderweg naar de aarde een ‘voorgrond-sterrenstelsel’ passeerde. Dat voorgrond-stelsel ligt op een afstand van 12,4 miljard lichtjaar (roodverschuiving z = 4,22) – dat is al héél ver, op een afstand toen het heelal nog geen tiende van z’n huidige leeftijd had – de quasar ligt met z = 4,42 dáár weer achter. Door naar de absorptielijnen van het moleculair waterstof, uitgezonden door de quasar en geabsorbeerd door het gas in het voorgrond-stelsel, te kijken kan men zien of er bepaalde overgangen in de energie van het waterstof hebben plaatsgevonden. Een eventuele verandering van μ, da’s de massaverhouding van protonen en elektronen, zou als zo’n overgang te zien moeten zijn.

Impressie van een zwart gat in een quasar. Credit: Robin Dienel, provided courtesy of the Carnegie Institution for Science.

De massa is nu 1,67 x 10-27 kg van het proton en 9,11 x 10-31 kg van het elektron. Er zijn theorieën buiten het gangbare Standaard Model, die zeggen dat de natuurconstanten langzaam kunnen veranderen als gevolg van de aanwezigheid van scalar velden in het heelal. Maar de uitkomst is dat ÃŽÂ¼ binnen een marge van 0,000001 al 12,4 miljard jaar hetzelfde is gebleven. Het vakartikel hierover, gepubliceerd in Physical Review Letters, is hier te vinden. Bron: Physics World.

Comments

  1. Grappig hoe dit soort onderzoek regelmatig voorbij komt waarbij men steeds verder terug kan kijken en steeds weer tot dezelfde conclusie komt dat de massaverhouding tussen protonen en elektronen gelijk is gebleven.

    Maar is dit eigenlijk niet meer dan logisch? Een verandering hierin zou grote en desatreuze gevolgen hebben.

  2. Stel dat die verhouding wel gewijzigd zou zijn en dat een proton ten opzichte van een elektron in de afgelopen 12 miljard jaar 1% zwaarder zou zijn geworden (of andersom), wat zou dat voor gevolgen hebben? Best wel een interessante vraag, zo’n als-dan vraag.

  3. Als het proton zwaarder wordt zou je misschien verwachten dat het elektron in de kern stort. Met een lichtere proton zou het elektron misschien uit de kern gesmeten worden. Andere stellen dat een lichter proton ook instabiel zou zijn.
    Maar mijn idee is dat alles in het universum zo op elkaar is afgesteld dat een verandering van een enkel iets hierin alles instabiel zou maken. Het zou misschien wel kunnen dat als alles evenredig afneemt of toeneemt dat het dan wel stabiel zou blijven, maar dit zoude we niet merken dan, denk ik.
    Maarja, dit schud ik zo even uit de mouw. 🙂

  4. Het heelal is de perfectie. Het heelal is het proces om het elektron niet terug op de kern te laten vallen waardoor alles oneindig in beweging is.

Speak Your Mind

*

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

%d bloggers liken dit: