Moleculaire materie in zeven miljard jaar geen spat veranderd
Een proton weegt 1836,152672 maal zo veel als een elektron. Experimenten met buiten-galactisch alcohol tonen aan dat deze verhouding zeven miljard jaar geleden precies zo was, althans met een foutenmarge van een honderdduizendste van een procent. De waarde van deze fundamentele natuurconstante – en daarmee de structuur van alle moleculaire materie - is dus niet veranderd gedurende de tweede helft van de levensduur van ons universum. Dit publiceerde een Nederlands-Duits onderzoeksteam onder leiding van FOM-werkgroepleider prof.dr. Wim Ubachs (Vrije Universiteit) 13 december online in het wetenschappelijke tijdschrift Science.
Het idee voor het onderzoek ontstond toen de onderzoekers erachter kwamen dat de structuur van het methanolmolecuul (CH3OH, de eenvoudigste vorm van alcohol) uiterst gevoelig is voor een kleine verandering van de massaverhouding tussen een proton en een elektron. De structuur van buiten-galactisch alcohol zou dus informatie kunnen geven over de geschiedenis van deze verhouding. Ze stelden aan hun Duitse collega's voor om de kosmos af te speuren op zoek naar buiten-galactisch alcohol. En zo begon het onderzoek met een grote radiotelescoop met een schotel van honderd meter doorsnee in Effelsberg, een klein plaatsje in de Duitse Eiffel.
Ze vonden in een verafgelegen melkwegstelsel inderdaad moleculen die radiostraling bij bepaalde frequenties absorbeerden, karakteristiek voor het methanolmolecuul. Uit de 'kosmologische roodverschuiving' van de absorpties - die samenhangt met de uitdijing van het heelal - bepaalden ze de leeftijd: zeven miljard jaar. Vervolgens konden ze uit precieze frequentiemetingen van de geabsorbeerde radiostraling afleiden dat de natuurconstante niet veranderd is. Ubachs: "Deze waarnemingen leren ons dat de moleculaire materie de afgelopen zeven miljard jaar niet veranderd is; althans niet meer dan een honderdduizendste procent."
Het onderzoek is uitgevoerd door FOM-werkgroepleider Wim Ubachs (Vrije Universiteit), FOM-oio Julija Bagdonaite (VU), Paul Jansen (VU), Rick Bethlem (VU) en twee radioastronomen van het Max Planck Instituut te Bonn.
Referentie
'A Stringent Limit on a Drifting Proton-to-Electron Mass Ratio from Alcohol in the Early Universe' Science Express (advanced prepublication) 13 december 2012.
Meer informatie
http://www.nat.vu.nl/~wimu/Methanol-Science-Ned.html
Contact
Wim Ubachs (020) 598 79 48.