基于 FAST 的质子-电子质量比天体物理约束
天体物理仪器与方法
2019-04-10 v2
摘要
物理学定律在宇宙中所有时间和地点均相同，是物理学的基本假设之一。天文观测提供了在宇宙学时间和距离尺度上检验这一基本假设的唯一手段。无量纲物理常数 {\mu}（质子-电子质量比）可能变化的猜想，可通过比较某些谱线在射电波段的静止频率天文测量值与实验室测定值来检验。不同类型的分子跃迁对 {\mu} 的依赖不同，因此对同一天体源两条或多条谱线的观测可用于检验基本物理常数是否存在时间或空间变化的证据。若强核力相对于电磁力的相对强度发生变化，{\mu} 便会改变。理论研究表明，一些在 FAST 将覆盖频率范围内有跃迁的分子（如 CH3OH、OH 和 CH）的旋转跃迁对 {\mu} 的变化敏感。已有若干利用现有望远镜寻找 {\mu} 可能变化的研究，但 FAST 更高的灵敏度意味着它将开启新机遇，显著改进迄今所做的测量。本文讨论了哪些分子跃迁和源（包括银河系内与河外星系）可能成为用 FAST 改进 {\mu} 约束的目标。
引用
@article{arxiv.1904.03871,
title = {Astrophysical constraints on the proton-to-electron mass ratio with FAST},
author = {Xi Chen and Simon P. Ellingsen and Ying Mei},
journal= {arXiv preprint arXiv:1904.03871},
year = {2019}
}