Constante de estructura fina varía con la dirección en el espacio, dicen nuevos datos

A lo largo de los años, muchos físicos se han preguntado si las constantes fundamentales de la naturaleza podrían haber sido diferentes cuando el universo era más joven. Si es así, la evidencia debería estar en el cosmos, donde podemos ver cosas distantes exactamente como eran en el pasado.

Una cosa que debería ser obvia es si un número conocido como constante de estructura fina era diferente. La constante de estructura fina determina la fuerza con la que los átomos se aferran a sus electrones y, por lo tanto, es un factor importante en las frecuencias a las que los átomos absorben la luz.

Si la estructura fina fuera diferente anteriormente en el universo, deberíamos poder ver la evidencia en la forma en que las nubes de gas distantes absorben la luz en su camino hacia aquí desde objetos aún más distantes como los cuásares.

Resulta que exactamente este tipo de evidencia ha surgido en los últimos diez años aproximadamente a partir de estudios de espectros de absorción llevados a cabo con el telescopio Keck en Hawai. Estos indican que la constante de estructura fina debe haber sido más pequeña cuando el universo era más joven. Sin embargo, es justo decir que esta evidencia es controvertida; otros estudios no siempre han corroborado el resultado.

Ese debate parece palidecer hasta convertirse en insignificante en comparación con las nuevas afirmaciones que se hacen sobre la constante de estructura fina. Hoy, John Webb de la Universidad de Gales del Sur, uno de los principales defensores de la idea de la constante variable, y algunos expertos dicen que tienen nueva evidencia del Very Large Telescope en Chile de que la constante de estructura fina era diferente cuando el universo era más joven. .

Pero escucha esto. Mientras que los datos del telescopio Keck indican que la constante de estructura fina fue una vez más pequeña, los datos del Very Large Telescope indican lo contrario, que la constante de estructura fina fue una vez más grande. Eso es significativo porque Keck mira hacia la hemsfera norte, mientras que el VLT mira hacia el sur.

Esto significa que en una dirección, la constante de estructura fina fue una vez más pequeña y exactamente en la dirección opuesta, una vez fue más grande. Y aquí estamos en el medio, donde la constante tal como es (aproximadamente 1 / 137.03599…)

Ese es un resultado alucinante. Uno de los mayores enigmas que enfrentan los cosmólogos es explicar por qué las constantes fundamentales de la naturaleza parecen estar afinadas para la vida. Si la constante de estructura fina fuera muy diferente, las estrellas y los átomos no se formarían y el universo tal como lo conocemos no podría existir. Ninguna teoría explica por qué toma el valor que tiene, lo que deja a los científicos en una pérdida.

La implicación de los datos de Webb y compañía es que la constante de estructura fina varía continuamente a lo largo del espacio y simplemente está ajustada para la vida en este rincón del cosmos: la zona habitable del universo. En otros lugares, presumiblemente mucho más allá del universo que podemos ver, esta constante es completamente diferente.

Es probable que ponga al gato entre las palomas. Webb no es ajeno a la controversia: ha tenido que luchar con uñas y dientes para que se acepten sus datos e ideas. Pero esta vez, con datos nuevos tan radicales sobre la mesa, es probable que el debate sea aún más feroz.

Así que siéntese y disfrute del espectáculo.

Refs:

arxiv.org/abs/1008.3907 : Evidencia de variación espacial de la constante de estructura fina

arxiv.org/abs/1008.3957 : Manifestaciones de una variación espacial de constantes fundamentales en relojes atómicos, Oklo,

Meteoritos y fenómenos cosmológicos

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