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Donnerstag, 10. Juni 2010

Astronomische Beobachtungen stellen Naturkonstanten in Frage

Die sog. Sommerfeldkonstante | Copyright: grewi.de

Pune/ Indien - Anhand von Spektralmessungen einer weit entfernten Gaswolke glauben indische Wissenschaftler einen Beweis dafür gefunden zu haben, dass die heutigen physikalischen Konstanten nicht schon von Anbeginn der Zeit gleich waren - es sich also - langfristig betrachtet - nicht um unveränderliche Werte handelt, wie es das naturwissenschaftliche Weltbild vorgibt. Die Beobachtungen könnten eines Tages eine grundlegende und radikale Überarbeitung des Standardmodells der Teilchenphysik erfordern.

Wie die Forscher um Nissim Kanekar vom indischen "National Centre for Radio Astrophysics" in Pune aktuell im Fachjournal "The Astrophysical Journal Letters" berichten, basiert ihre revolutionäre Schlussfolgerungen auf den Spektraluntersuchungen einer dichten kosmischen Gaswolke in rund 2,9 Milliarden Lichtjahren Entfernung, hinter welcher sich eine aktive supermassereiche Radioquelle, ein Schwarzes Loch mit der Bezeichnung "PKS 1413+135", befindet.

Hydroxyl-Radikale im Innern der Wolke absorbieren die Radioenergie der Galaxie in bestimmten Wellenlängen und strahlen sie dann wieder in anderen Wellenlängen ab. Das Ergebnis dieses als "Konjugation" bekannten Vorgangs spiegelt sich im Spektrum der Gaswolke durch eine mit der Absorption einhergehende Senke der Intensität und einer mit der Emission einhergehenden Spitze der Werte wieder.

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Anfall und Anstieg zeigen dabei normalerweise die gleiche Form auf, wodurch belegt ist, dass sie vom selben Gas stammen. Die Forscher fanden nun jedoch einen Abstand zwischen Anstieg und Abfall der kleiner war, als die Eigenschaften der Hydroxyl-Radikale dies eigentlich erwarten ließen, berichtet der "NewScientist.com".

Bislang geht die Wissenschaft jedoch davon aus, dass dieser Bruch von drei fundamentalen Naturkonstanten abhängt: Dem Verhältnis zwischen Protonen- und Elektronenmasse; einer Kennzahl für die Reaktion eines Protons auf ein magnetisches Feld wiedergibt und der Feinstrukturkonstante Alpha (die sog. Sommerfeldkonstante), welche die Stärke einer elektromagnetischen Kraft bestimmt. Die nun jedoch festgestellte Differenz zwischen der Größe des vorherberechneten und dem tatsächlich gemessenen Abstands, stelle einen "vorsichtigen Beweis" dafür dar, dass die besagten Konstanten in der beobachteten Region des Alls möglicherweise einst geringfügig anders waren, so Kanekar.

Wenn auch mit geschätzten 0,00031 Prozent nur minimal, so wäre die Auswirkung dieser Abweichung jedoch von fundamentaler Bedeutung für das bisherige Standardmodell der Teilchenphysik, das dann von Grund auf überarbeitet werden müsste, geht dieses Modell doch davon aus, dass die Naturkonstanten zu allen Zeiten und an allen Orten des Universums gleich waren und sind. Auch andere Forscher waren anhand unabhängiger Beobachtungen auf ähnliche zaghafte Hinweise auf eine Veränderlichkeit der Feinstrukturkonstanten gestoßen.

Kritiker verweisen allerdings schon jetzt darauf, dass die minimale Diskrepanz durch eine Kontamination durch Licht einer anderen Gaswolke verursacht worden sein könnte. Um diese Fehlerquelle zu überprüfen, wird die Wolke seit vergangenem Mai nun mit dem Radioteleskop in Arecibo untersucht.

Quellen: grenzwissenschaft-aktuell.de / newscientist.com / ncra.tifr.res.in
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