对滚动标量场宇宙学的质子 - 电子质量比的新实质性约束

针对红移为 0.88582 的 PKS1830-211 进行的甲醇新射电频率观测，确立了迄今为止对质子 - 电子质量比 mu 变化的最严格限制。观测给出的限制为 (delta mu)/mu </= (0.0 +/- 1.0) x 10^{-7}，这大约比之前在红移 0.6742 处获得的最低限制低四倍。这一在回溯时间约为宇宙年龄一半时得出的严格限制，对滚动标量场宇宙学及其所需的新物理具有深远影响。许多此类宇宙学模型 invoking 一个标量场 phi，该场也与电磁场耦合，导致基本常数 mu 和精细结构常数 alpha 随时间滚动。如果 invoking 对 mu 的最低预期耦合值 zeta_{mu}，新限制要求暗能量状态方程参数 w 满足 w+1 </= 0.001（在红移 0.88582 处）。这几乎排除了此类宇宙学模型及具有电磁场耦合的新物理的所有预期参数空间。在这些情况下，该限制要求 w 在宇宙后半段寿命中必须极其接近 -1，或者滚动标量场与 mu 及电磁场的耦合必须显著低于或处于其预期范围的下限。新的观测巩固了基本常数在作为探测可能宇宙学模型及解释宇宙加速膨胀的新物理探针方面的作用。