利用甲醇谱线对质子-电子质量比变化的约束

我们报告了在 $z = 0.88582$ 引力透镜 PKS1830-211 方向上的四个甲醇 (CH$_3$OH) 谱线的 Karl G. Jansky 甚大阵列 (VLA) 吸收光谱。其中三条谱线对质子-电子质量比 $\mu$ 变化的灵敏度系数 $K_\mu$ 非常不同；因此比较谱线红移可以检验 $\mu$ 的时间演化。通过比较红移后的 12.179 GHz 和 60.531 GHz 谱线，我们得到了对 $\mu$ 变化的严格统计约束，$[\Delta \mu/\mu] \leq 1.1 \times 10^{-7}$ ($2\sigma$) 在 $0 < z \leq 0.88582$ 范围内，比之前最佳结果灵敏约 2.5 倍。然而，VLA 在 12.179 GHz 跃迁中的更高信噪比（约 2 倍）也表明该谱线与其他三条 CH$_3$OH 谱线的形状不同（显著性 $> 4\sigma$）。因此，上述结果以及所有早期 CH$_3$OH 研究的灵敏度可能受到未知系统误差的限制，这些误差可能源于 PKS1830-211 的频率相关结构。通过组合频率相近的三条谱线（48.372、48.377 和 60.531 GHz），其谱线轮廓一致，得到了稳健的结果。这给出了 $2\sigma$ 约束 $[\Delta \mu/\mu] \lesssim 4 \times 10^{-7}$，这是目前对 $\mu$ 变化的最严格约束。因此，在约 7.5 Gyr 的回看时间内，我们没有发现质子-电子质量比变化的证据。