Unik undersøgelse tester grundlæggende fysiklove

En undersøgelse, der vil teste vores forståelse af, hvordan universet fungerer, især uden for vores planets relativt snævre grænser' udføres af et internationalt team af forskere ledet af University of Leicester.

Forskningen undersøger, om fysikkens grundlæggende love er de samme overalt i universet. I deres nye undersøgelse, det Leicester-ledede hold vurderer, om disse love er de samme inden for de varme, tætte forhold i atmosfæren af ​​en døende hvid dværgstjerne som her på Jorden.

Disse stjerner har en masse omkring halvdelen af ​​Solens masse komprimeret til en radius svarende til Jordens, fører til ekstrem tyngdekraft i stjernens atmosfære.

Den foreløbige analyse, ledet af forskergruppen af ​​professor Martin Barstow, prorektor; Direktør for strategiske videnskabelige projekter, Leicester Institute of Space &Earth Observation; professor i astrofysik og rumvidenskab, Institut for Fysik og Astronomi, indslag på forsiden af ​​onlinetidsskriftet Universe.

Postdoc-forsker Matthew Bainbridge er hovedforfatter af undersøgelsen i den tidlige fase med titlen "Probing the Gravitational Dependence of the Fine-Structure Constant from Observations of White Dwarf Stars."

Undersøgelsen involverede Matthew Bainbridge, Martin Barstow og Nicole Reindl fra Leicester sammen med kolleger fra USA, Frankrig, Holland, Australien og samarbejdspartnere i U.K.

Forskerne bruger lyset fra hvide dværgstjerner observeret med Hubble-rumteleskopet. Dr Nicole Reindl, lede observationerne, siger:"Disse særlige stjerner indeholder metaller, såsom jern og nikkel, flyder inden for overfladelagene af deres atmosfærer. Lyset, der genereres i stjernens dybder, passerer gennem tungmetallerne, efterlader et "fingeraftryk" i stjernernes lys, som vi kan studere."

Små forskelle i bølgelængderne af det lys, der passerer gennem disse tungmetaller, sammenlignet med eksperimenter her på Jorden, giver os fingerpeg om potentielle forskelle i fysikkens grundlæggende love under ekstrem tyngdekraft sammenlignet med her på Jorden.

"At studere disse fingeraftryk i detaljer kræver meget præcise målinger af bølgelængden, eller farve, af lyset, der kommer ud fra disse stjerners atmosfære," siger Dr. Matthew Bainbridge, som har arbejdet på de detaljerede analyseteknikker, der er nødvendige for at opdage de små forventede ændringer. "Projektet er i gang, men vi har etableret en sofistikeret ny metode og har demonstreret, hvor vellykket den er på ni stjerner."

Dette er en unik undersøgelse, der samler vores ekspertise og verdensledernes ekspertise inden for en række områder, herunder observationsastronomi, kosmologi, eksperimentel atomfysik og højenergiteoretisk fysik. Kosmologi studerer universets oprindelse og udvikling og, siden videnskabens fødsel, har inspireret grundlæggende skift i vores forståelse af vores plads i universet.

Projektleder professor Martin Barstow tilføjer:"Dette nye arbejde vil teste vores forståelse af, hvordan universet fungerer, især uden for vores planets relativt snævre rammer. Vi forventer, at vores resultater vil udfordre nuværende teoretiske ideer inden for kosmologi."