银河系平面内电子 - 质子质量比空间变化的限制
星系天体物理
2015-06-17 v1 宇宙学与河外天体物理
摘要
目的：通过限制在银河系平面天体中测得的电子 - 质子质量比 mu = m_e/m_p 的分数变化，来验证爱因斯坦等效原理（局部位置不变性）。方法：利用 Medicina 32 米和 Effelsberg 100 米射电望远镜，对暗云中的 NH3(1,1) 反转线和其他分子的纯旋转线（即氨分子法）进行高分辨率光谱观测，以测量旋转跃迁与反转跃迁之间的径向速度偏移 Delta RV = V_rot - V_inv，这两种跃迁对 mu 值具有不同的敏感性。结果：在我们之前的观测（2008-2010 年）中，测得平均偏移量 <Delta RV> = 0.027+/-0.010 km/s [3 sigma 置信水平 (C.L.)]。为了测试可能存在的隐藏误差，我们在 2010-2013 年间对一组分子核进行了额外观测。结果发现径向速度中存在幅度约为 0.02 km/s 的系统误差。HC3N(2-1)、HC5N(9-8)、HC7N(16-15)、HC7N(21-20) 和 HC7N(23-22) 的旋转跃迁径向速度与 NH3(1,1) 的反转跃迁之间的平均偏移量 <Delta RV> = 0.003+/-0.018 km/s (3 sigma C.L.)。将该值解释为 Delta mu/mu= (mu_obs - mu_lab)/mu_lab 时，可将 mu 的变化限制在 Delta mu/mu < 2*10^{-8} (3 sigma C.L.) 的水平，这是基于天文观测对 mu 分数变化最严格的限制。
引用
@article{arxiv.1310.1850,
title = {Limits on the spatial variations of the electron-to-proton mass ratio in the Galactic plane},
author = {S. A. Levshakov and D. Reimers and C. Henkel and B. Winkel and A. Mignano and M. Centurion and P. Molaro},
journal= {arXiv preprint arXiv:1310.1850},
year = {2015}
}
备注
10 pages, 7 figures, 2 tables. Accepted for publication in Astron. Astrophys