Măsurători ale aşa-numitei constante ale structurii fine, prin folosirea datelor care provin de la quasari îndepărtați, ar arăta că această constantă… este variabilă. Ba mai mult, că Universul ar avea o direcție privilegiată. Dacă această măsurătoare va fi confirmată, ea va zgudui din temelii fizica modernă.
Trăim într-un Univers în care au fost descoperite patru forțe fundamentale: cea electromagnetică, cele nucleare – slabă și puternică, și forţa gravitațională. Dintre acestea, cea mai bine cunoscută este forța electromagnetică, cea care stă, de exemplu, la baza structurii atomilor, „ținând” electronii în orbite în jurul nucleelor.
Intensitatea interacțiunii electromagnetice este caracterizată de aşa-numita constantă a structurii fine, un număr fără dimensiuni în care intră viteza luminii, constanta lui Plank și sarcina electronului. Se credea că aceasta constantă este cu adevărat o constantă, adică este la fel peste tot în Univers, având aceeași valoare de-a lungul evoluţiei Universului, de la Big Bang, acum circa 13.8 miliarde de ani, până în prezent.
Recent însă, analiza unor date care provin de la quasari îndepărtaţi i-a dus pe oamenii de ştiinţă la o descoperire extrem de interesantă: această constantă nu este o constantă ci variază, având o direcție privilegiată în Univers.
Un quasar este un nucleu galactic activ îndepărtat, care emite enorme cantități de energie, în mare parte sub formă de radiaţie electromagnetică. În centrul quasarilor s-ar afla, așa cum cred oamenii de știință, enorme găuri negre care „consumă” materia din jurul lor, lucru ce duce tocmai la formarea și emiterea unei radiații extrem de intense.
Un grup de cercetători din Australia, de la UNSW din Sydney, condus de John Webb, a analizat spectre de radiaţie electromagnetică ce provin de la quasari situaţi la distanțe de 13 miliarde ani lumină, publicând rezultatele în revista Science Advances.
Acești quasari s-au format la aproximativ 800 de milioane de ani după Big Bang – deci au luat naştere la începutul vieţii Universului. Studierea lor ne dă informații despre cum era Universul în acea epocă, inclusiv constanta structurii fine, care stă la baza spectrelor electromagnetice măsurate.
Cercetătorii australieni au măsurat constanta structurii fine folosind deplasarea spre roșu a quasarilor, combinând mai multe date într-o unică analiză. Astfel, ei au observat că această constantă ar fi avut valori diferite în trecut și că aceste valori ar depinde de direcția în care se efectuează măsurătoarea. Deci, din punct de vedere electromagnetic, Universul nu ar fi izotrop și ar avea o direcție privilegiată, un fel de dipol. Constanta structurii fine ar avea o valoare mai mare la limita unor quasari, pe urmă această valoare scade în direcția opusă.
Se pare ca rezultate asemănătoare au fost obţinute și de către un grup american care a măsurat raze X emise de galaxii și grupări de galaxii îndepărtate. Și în acest caz s-ar părea că există o direcție privilegiată care ar coincide cu cea măsurată de grupul australian ce a analizat quasarii.
Dacă această descoperire este confirmată, ea ar reprezenta o mare revoluție în fizică, întrucât la baza actualului model se află ipoteza conform căreia Universul este izotrop iar constanta structurii fine ar fi o constantă de la Big Bang până în prezent, în orice punct al Universului.
Sunt deci necesare mai multe măsurători care să confirme sau nu aceste rezultate cu adevărat incredibile, ce ar putea avea de-a face cu însăși structura spaţiului și a timpului în Univers și cu o teorie a gravitaţiei cuantice – cea care tratează spațiul și timpul ca fiind compuse din „atomi” de spațiu și timp, precum materia este compusă din particule. Ba mai mult, dacă Universul ar avea o direcție privilegiată, implicațiile ar fi extrem de profunde și multe lucruri s-ar putea schimba în modul în care privim nașterea și evoluția Universului însuși.
