Naturkonstanten sind wirklich konstant

Das Verhältnis zwischen Protonen- und Elektronenmasse hat sich in den vergangenen sechs Milliarden Jahren nicht geändert.

Quasar B0218+367
Quasar B0218+367

Bonn - Wie konstant sind die physikalischen Naturkonstanten? Viele Forscher halten es für möglich, dass die vermeintlichen Konstanten sich im Verlauf der kosmischen Entwicklung ändern. Einem internationalen Astronomenteam gelang es jetzt jedoch zu zeigen, dass sich das Verhältnis zwischen der Masse eines Protons und der Masse eines Elektrons in den vergangenen sechs Milliarden Jahren nicht geändert hat. Es beträgt auch in einer fernen Galaxie 1836,15 zu 1, genau wie heute auf der Erde, berichten die Wissenschaftler im Fachblatt "Science"

"Durch den Vergleich der Strahlungsabsorption durch Ammoniak-Moleküle mit derjenigen von anderen Molekülen war es uns möglich, den genauen Wert des Proton-Elektron-Massenverhältnisses in einer fernen Galaxie abzuleiten und zu bestätigen, dass es mit dem auf der Erde gültigen Wert übereinstimmt", sagt Christian Henkel vom Max-Planck-Institut für Radioastronomie in Bonn. Henkel und seine Kollegen aus Australien und Taiwan haben mit dem 100 Meter großen Radioteleskop in Effelsberg die Strahlung des etwa 7,5 Milliarden Lichtjahre entfernten Quasars B0218+367 untersucht. Quasare sind extrem leuchtkräftige Kerne ferner Galaxien.

Auf dem Weg zu uns durchquert das Licht des Quasars eine weitere Galaxie in einer Entfernung von rund sechs Milliarden Lichtjahren. Das Gas dieser Galaxie absorbiert einen Teil der Quasarstrahlung. Von besonderem Interesse für die Astronomen ist dabei die Absorption durch Ammoniak, da Ammoniak-Moleküle sich hervorragend dazu eignen, kernphysikalische Größen - wie in diesem Fall das Massenverhältnis von Elektron und Proton - zu bestimmen.

Die Messungen von Henkel und seinen Kollegen zeigen, dass das Massenverhältnis der beiden Teilchen in der absorbierenden Galaxie den gleichen Wert hat wie auf der Erde. Das bedeutet auch, dass dieser Wert vor sechs Milliarden Jahren genauso groß war wie heute. Denn ein Blick in die Tiefen des Weltalls ist zugleich ein Blick in die kosmische Vergangenheit. Da die Galaxie sechs Milliarden Lichtjahre von uns entfernt ist, hat die heute auf der Erde empfangene Strahlung die Galaxie vor sechs Milliarden Jahren durchquert. Henkel und sein Team wollen die Konstanz der Naturkonstanten nun mit Messungen der Molekül-Absorption bei möglichst vielen Galaxien weiter überprüfen.