ESPRESSO pone a prueba las constantes de la Física

14/12/2021 de Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) / Astronomy & Astrophysics

Telescopios VLT de ESO, donde se encuentra ESPESSO y, superpuesto, el espectro medido a redshift z=1.15 en la dirección del cuásar HE0515-4414 utilizado para medir la constante de estructura fina. Crédito: Gabriel Pérez Díaz, SMM (IAC).

Muchos de los fenómenos físicos más básicos están determinados por una serie de “constantes fundamentales” cuyos valores conocemos experimentalmente con gran exactitud. A pesar de todo nuestro conocimiento sobre la naturaleza y el universo, incluso dentro del marco del modelo estándar de la Física, probablemente el modelo teórico más exitoso en la historia de la humanidad, no tenemos herramientas para predecir el valor exacto de estas constantes.

Tampoco sabemos de manera clara si son realmente “constantes universales”, es decir, si tienen el mismo valor en cualquier lugar del Universo y si han tenido el mismo valor en el pasado. Comprobar si son realmente constantes es una cuestión fundamental de la Física. Encontrar indicaciones de una posible variación (temporal o espacial) de alguna de estas constantes podría requerir el desarrollo de nuevos modelos o teorías que modifiquen o extiendan el modelo estándar actual.

Aunque es fácil determinar el valor de estas constantes con gran precisión en laboratorios terrestres, su medida en otros lugares del Universo suele requerir el uso de métodos de detección indirectos y la utilización de la instrumentación más avanzada. Esto es lo que se ha hecho en este trabajo publicado hoy en Astronomy & Astrophysics, utilizando datos del espectrógrafo ESPRESSO, instalado en los telescopios VLT de 8.2 metros de diámetro del Observatorio Austral Europeo (ESO) en Chile.

“Lo que hemos encontrado es que la fuerza electromagnética tenía el mismo valor hace ocho mil millones de años que en la actualidad”, afirma Michael Murphy, investigador de la Universidad de Swinburne (Australia) y autor principal de este artículo. “Para ello se ha determinado el valor de la denominada constante de estructura fina, denotada habitualmente como alfa, mediante la medida de transiciones espectrales en una nube a redshift z=1.15, es decir, situada tan lejos que los fotones involucrados en estas transiciones han tardado unos 8 mil millones de años en llegar hasta nosotros”, explica Ricardo Génova Santos, investigador del IAC y coautor del artículo.

Medidas con otros espectrógrafos, también situados en los telescopios VLT, o en los telescopios Keck, ya habían proporcionado decenas, incluso centenares, de medidas de alfa, en éste y otros sistemas, a lo largo de las dos últimas décadas. En algunos casos parecían indicar variaciones de alfa, en el tiempo o incluso en función de la posición en el cielo. Sin embargo, no pudo establecerse un consenso definitivo sobre la fiabilidad de estas medidas.

[Fuente]