La
masa del protón en relación a su homólogo mucho más ligero, el electrón,
se conoce con una gran precisión: el protón tiene 1836,152672 veces la
masa del electrón. ¿Pero siempre ha sido así?
Es
bastante posible, de acuerdo con una nueva investigación que emplea el
cosmos como un enorme laboratorio de física fundamental. Un estudio de
una galaxia lejana sugiere que la proporción de masa entre protón y
electrón, indicada por la letra griega mu (µ), se han mantenido
básicamente constante durante, al menos, la mitad de la edad del
universo. Las conclusiones se publicaron en línea el 13 de diciembre en la revista Science.
Radiotelescopio Effelsberg Crédito: didiervh
Julija
Bagdonaite de la VU Universidad de Amsterdam y sus colegas usaron el
radiotelescopio Effelsberg de 100 metros para medir la absorción de la
radiación por parte del metanol, una forma de alcohol, en el antiguo
universo. El metanol (CH3OH) imprime múltiples líneas de
absorción en un espectro de luz, dependiendo de los distintos estados
rotacionales de la molécula, y la interrelación entre estos estados
depende de la masa relativa de los electrones y protones que lo
constituyen.
Los
investigadores detectaron las líneas de absorción del metanol en un
sistema de lente gravitatoria, llamado PKS1830-211, una especie de
alineamiento de una galaxia lejana iluminada desde atrás por una fuente
de radiación aún más alejada. La galaxia en primer plano está a un
desplazamiento al rojo de 0,89, lo que significa que la luz ha
atravesado el cosmos durante, aproximadamente, la mitad de los 13 700
millones de años que han pasado desde el Big Bang. (El desplazamiento al
rojo es una medida empírica usada para evaluar enormes distancias
cósmicas). La gravedad de la galaxia curva las ondas de radio del objeto
de fondo – un centelleante agujero negro supermasivo conocido como
blázar—e imprime su propia firma espectral en el proceso, debido a la
presencia en la galaxia del metanol y otras moléculas. “La absorción de
las ondas de radio tuvo lugar hace 7000 millones de años”, dice
Bagdonaite en un comunicado. “Y las ondas de radio viajaron hasta la
Tierra portando la huella de las moléculas de metanol del pasado
lejano”
Ella
y sus colegas determinaron que el metanol del sistema PKS1830-211 se
comporta justo como se predecía – los electrones y protones de las
antiguas moléculas tenían masas relativas indistinguibles de las medidas
actualmente en los laboratorios de la Tierra. El valor de mu hace 7000
millones de años, concluyen, podría no diferir del actual en más de un
0,00001 por ciento.
Cualquier
divergencia de una relación estable protón-electrón invalidaría una
suposición clave en la física: que las leyes de la naturaleza permanecen
iguales da igual donde (y cuando) mires. Por lo que da confianza saber
que – en un aspecto clave, al menos – cuanto más cambia el universo, más
igual se mantiene.
Fuente: Ciencia Kanija - Scientific American
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