$\alpha$之谜与同位素

我们报告了对类星体 HE0515$-$4414 光谱中两个邻近吸收区域的精细结构常数$\alpha$的无偏 AI 测量。数据具有高分辨率、高信噪比，并经过激光频率梳校准，是使用 VLT 上的 ESPRESSO 光谱仪获得的。数据的高质量及区域的邻近性激发了差分比较，以探索某些理论预测的基本常数空间变化的可能性。我们表明，如果镁同位素的相对丰度为地球值，则这两个系统中的精细结构常数在 7$\sigma$水平上存在差异。即使对于两个系统共享的极端非地球情况（100\% $^{24}$Mg），两次测量之间仍存在 3$\sigma$的差异。然而，如果这两个邻近系统中的镁同位素丰度取独立值，一个为地球值，另一个不含重同位素，则两者均可与地球$\alpha$值相协调，且两次测量之间的差异降至 2$\sigma$。我们不能排除研究中未考虑的其他系统误差，这些误差可能伪装成$\alpha$变化的信号。我们讨论了常数变化和同位素变化的解释，以及解决这一难题以供未来高精度测量使用的方案。