Search for a variation of the proton-electron mass ratio - promotie Julija Bagdonaite (VU)
De natuurkundige Julija Bagdonaite promoveerde cum laude op 7 april aan de Vrije Universiteit Amsterdam op haar (vergeefse) zoektocht naar variaties in de massverhouding van protonen en elektronen. Tot nu toe ging men er altijd voetstoots vanuit dat er geen variatie is in de verhouding tussen de massa's van protonen en elektronen. Bagdonaite onderwierp de natuurconstante aan een grondig onderzoek en kon inderdaad geen variatie ontdekken.
Bagdonaite onderzocht op verschillende manieren hoe constant de proton-elektron massaverhouding is in het universum. Ze meette absorptieprofielen van waterstof op 7,5 tot 12,4 miljard lichtjaar afstand. Daarmee kon ze via een computermodel berekenen dat deze massaverhouding constant is in de tijd. Met behulp van metingen aan de witte dwergen toonde ze aan dat deze verhouding ook constant is in verschillende zwaartekrachtvelden.
Witte dwergen
Witte dwergen zijn sterren, die aan het eind van hun levenscyclus zijn. Ze zijn geïmplodeerd tot één procent van hun oorspronkelijke afmeting en hebben daarmee een zwaartekrachtsveld dat 10.000 keer sterker is dan op aarde. Met de Hubble ruimtetelescoop konden metingen aan deze witte dwergen worden gedaan. Hieruit bleek dat ondanks deze sterke velden is de proton-elektron massaverhouding even groot is als op aarde, binnen een marge van 0,005 procent.
Methanol uit de ruimte
Naast waterstof bestudeerde Julija met haar collega-onderzoekers ook methanol, de eenvoudigste vorm van alcohol. Ze vergeleken met behulp van radiotelescopen in Duitsland, Spanje en Chili het spectrum van methanol in een ander sterrenstelsel, waarvan de straling pas na 7,5 lichtjaar de aarde bereikt, met het spectrum van methanol op aarde. Deze twee spectra, van de 7,5 miljard jaar oude en van de hedendaagse methanol, leren dat de fundamentele natuurconstante zelfs constant is binnen een marge van één honderdduizendste percent.
Promotie: dinsdag 7 april 2015
Vrije Universiteit Amsterdam, faculteit der exacte wetenschappen (atomen, moleculen en lasers)
Promotoren: prof. dr. W.M.G. Ubachs (VU) en prof. dr. L. Kaper (UvA, VU)
Meer informatie