Yangi oʻlchovdagi xatolik avvalgi tadqiqotlarga qaraganda kamroq boʻlib chiqdi. Avstraliyalik astronomlar Quyosh va unga oʻxshash oʻn oltita yulduzning spektrlarini batafsil taqqoslab, oʻzgarmas, nozik tuzilmaning qiymatini aniqladi. Olimlar tomonidan tahlil qilish uchun 22 ta spektral chiziq tanlanib, har bir yulduz uchun 17 ta chastota intervali hisoblab chiqildi va ular nazariya bilan solishtirildi. Natijada oʻzgarmas nozik tuzilmani aniqlashdagi xatolik rekord darajada 12 milliardning bir qismiga qadar kamaydi. Tadqiqot Science jurnalida chop etilgan.
Oʻzgarmas nozik tuzilma standart modelning konstantalari toʻplamiga kiritilgan va oʻzaro elektromagnit taʼsirning jadalligi uchun javobgardir. Ushbu konstantaning asosiy vazifasi tufayli fiziklar uning qiymatini doimiy ravishda yaxshiroq aniqlashga harakat qiladi. Mazkur tuzilma atomlardagi spektral chiziqlar holatini aniqlaydi, shuning uchun u boʻyicha dastlabki oʻlchovlar laboratoriyada vodorod atomining porlashini oʻrganish orqali amalga oshirilgan. Olimlar bu usuldan hozirgi kungacha foydalanmoqda. Bu haqida koʻproq maʼlumot olish uchun “Zirhdagi boʻshliq” maqolasini oʻqing.
Astronomik kuzatuvlar oʻzgarmas nozik tuzilma haqidagi bilimlarning yana bir manbasiga aylandi. Ushbu tadqiqotlar nafaqat yuqori aniqlikka ega (ular tufayli doimiy nisbiy noaniqlik 150 milliarddan bir qismgacha kamaygan), balki uzoq vaqt davomida va ekstremal, fazoviy sharoitlarda uning qiymatini tekshirishga imkon beradi.
Anʼanaviy yondashuv olis yulduzlar spektrini oʻlchash va doppler siljishini hisobga olgandan soʻng natijani Yerdagi kimyoviy elementlarning mos yozuvli spektrlari bilan taqqoslashga asoslangan. Bugungi kunga kelib, bu yondashuv oʻzining eng yuqori chegarasiga yetdi va oʻzgarmas nozik tuzilmani aniqlashning ravshanligi spektr manbalari joylashgan sharoitlarning farqidan kelib chiqqan tizimli xatolar bilan cheklanib qolmoqda.
Suinbern texnologiya universiteti xodimi Maykl Merfi boshchiligidagi avstraliyalik astronomlar jamoasi bu borada oʻzgacha yoʻldan bordi. Olimlar laboratoriyadagi etalonlar bilan taqqoslash oʻrniga, oʻxshash ogʻirlik va kimyoviy tarkibdagi yulduzlar spektrlarini juft-juft qilib solishtirdi. 17 ta yulduz, shu jumladan, Quyoshning spektral maʼlumotlariga nisbatan qoʻllangan bu usul oʻzgarmas nozik tuzilmani oʻlchashda rekord darajadagi — 12 milliarddan bir qismga teng nisbiy xatolikka erishish imkonini berdi.
Spektrlarni taqqoslash vazifasi yulduzlarning Yerga nisbatan har xil tezlikda uzoqlashishi yoki yaqinlashishi bilan murakkablashadi, yaʼni Doppler effekti ularning har biri uchun chiziqlarni alohida-alohida oʻzgartiradi. Bu fakt yulduzlar tezligini aniqlashga yordam beradi, biroq fazoning turli qismlaridan chiqadigan yorugʻlik toʻlqin uzunliklarini taqqoslash bilan bogʻliq holda, kamchiliklarni tuzatish choralarini joriy etishni ham talab qiladi. Jamoa fiziklari yulduzlar spektrlarida namoyon boʻladigan barcha kimyoviy elementlarning spektral chiziqlarini sinchkovlik bilan oʻlchashi kerak boʻladi.
Izoh
Dastlabki eslatmada yulduzlarning Yerdan uzoqlashish tezligi ulargacha boʻlgan masofaga mutanosib ekani aytilgan. Galaktikalarning tarqalib ketish jarayonini tasvirlaydigan “Xabbl” qonuniga koʻra, yulduzlarning tezligi esa ancha katta oʻzgaruvchanlikka ega boʻlishi mumkin. Shuning uchun oʻquvchilardan uzr soʻraymiz.
Ushbu hisob-kitoblarning natijalari bilan qurollangan avstraliyalik astronomlar 50 parsek masofada joylashgan, Quyoshga oʻxshash harorat, metallilik va yuza tortishish xususiyatlariga ega boʻlgan, asosiy ketma-ketlikdagi yulduzlarga eʼtibor qaratdi. Tahlil qilish uchun olimlar tomonidan 16 ta yulduz tanlanib, qatorga bizning yulduzimizning ham kiritilgan barcha spektrlarda yaqqol koʻzga tashlanadigan, natriy, kalsiy, neytral va ionlangan titan, vanadiy, xrom, temir va nikelga boy 22 ta spektral chiziqlar tanlandi. Maʼlumotlar Chilidagi La Silla observatoriyasida oʻrnatilgan HARPS spektrografi yordamida toʻplangan.
Tizimli xatolarni yanada kamaytirish maqsadida astronomlar turli yulduzlarning spektrlarida oʻlchangan, yaqin joylashgan chiziqlar juftlari orasidagi masofani (jami 17 juft) solishtirdi. Har bir chiziqning sekundiga taxminan 5,7 kilometr kenglikdagi markaziy qismi (HARPS chiziqlar siljishini nanometrlarda emas, balki yulduz uzoqlashayotgan radial tezliklarda oʻlchaydi) Gauss konturi (baʼzi xususiyatlar koʻpincha vaqt yoki koordinatalar boʻyicha belgilangan tasodifiy oʻzgaruvchilar toʻplami) vositasida yaqinlashdi, shundan soʻng farqlar aniqlandi. Mualliflar nazariy qiymatlarni olingan astrofizik va texnik kelib chiqishi boʻyicha tizimli tuzatishlar bilan tayyorlangan maʼlumotlarga moslashtirdi. Natijada olimlar bizga maʼlum qiymat bilan manfaatli kelishuvga erishdi va uning oʻrtacha nisbiy xatosi 7±5stat±11sys milliarddan qism (10–9) ni tashkil etdi.
Muallif: Marat Xamadeyev. Ushbu maqola nplus1.ru saytidagi “Солнцеподобные звезды помогли точнее узнать постоянную тонкой структуры” nomli maqolaning tarjimasi.
Muqova surat: Maykl Myorfi va boshqalar. / Science jurnali, 2022-yil
