Osservata la luce di un quasar a 8.5 miliardi di anni luce dopo il suo passaggio attraverso galassie distanti. Crediti: James Josephides e Michael Murphy
Misurata grazie all’emissione di un lontano quasar, un buco nero super massiccio dai contorni estremamente luminosi, la forza elettromagnetica in una galassia a otto miliardi di anni luce. Il quasar era sullo sfondo, e grazie alla sua intensa emissione si è potuta osservare la galassia come in controluce. L’impronta raccolta, una sorta di codice a barre impresso sulla luce del quasar dalle righe di assorbimento della galassia stessa, mostra come la forza elettromagnetica sia uguale a quella misurata sulla Terra.
Il risultato non è nuovo, così come non è nuovo il metodo sperimentale. Studi analoghi erano già stati condotti in passato e anche da membri dello stesso team (ne avevamo parlato su Media INAF). Le impronte lasciate sulla luce del quasar dall’interazione con i gas della galassia forniscono informazioni preziose sugli atomi degli stessi gas – quindi, indirettamente, sulla forza elettromagnetica, principale responsabile delle dimensioni degli atomi stessi. La forza elettromagnetica è una delle quattro forze fondamentali della Natura – gravità, interazione nucleare forte e debole e, appunto, elettromagnetismo – e lo studio appena pubblicato conferma come l’elettromagnetismo sia rimasto identico nel corso di almeno metà della vita dell’Universo.
«Lo spettro dei colori ci dice quanto è forte l’elettromagnetismo in quella galassia, e poiché quel quasar è fra i più luminosi che si conoscano, siamo stati in grado effettuare la misura più precisa mai ottenuta», dice Srđan Kotuš, dottorando alla Swinburne. «Abbiamo trovato che l’elettromagnetismo in quella galassia è lo stesso che abbiamo sulla Terra, con un margine d’errore di appena una parte su un milione – come dire, lo spessore di un capello rispetto alle dimensioni di uno stadio».
«Dall’elettromagnetismo dipende praticamente tutto ciò che riguarda il nostro quotidiano: la luce che riceviamo dal Sole, come la vediamo, il modo in cui il suono viaggia nell’aria, la dimensione degli atomi e come interagiscono», spiega uno dei coautori dello studio, Michael Murphy. «Nessuno, però, sa il motivo per cui l’elettromagnetismo ha la forza che ha e se debba essere costante o variare, e perché».
Le misurazioni della forza elettromagnetica sono state fatte con spettrografi del Very Large Telescope e del telescopio da 3.6 metri dell’ESO, in Cile.
«Riscontrare che l’elettromagnetismo è costante su un arco di tempo pari a metà dell’età dell’Universo non fa che approfondire il mistero. Perché sia così noi ancora non lo sappiamo»», dice Murphy. «È notevole che galassie tanto distanti possano essere usate come uno strumento di misura così preciso per una domanda fondamentale. Con telescopi più potenti, come attualmente in costruzione, saremo in grado di fare ancora meglio nel prossimo futuro».
Per saperne di più:
- Leggi su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society l’articolo “High-precision limit on variation in the fine-structure constant from a single quasar absorption system“, di S. M. Kotuš, M. T. Murphy e R. F. Carswell
Guarda l’animazione della Swinburne University of Technology: