Astronomen hebben nauwkeurig de kracht gemeten van een fundamentele natuurkracht in een sterrenstelsel dat acht miljard jaar geleden is waargenomen.

Onderzoekers van de Swinburne University of Technology en de University of Cambridge hebben bevestigd dat elektromagnetisme in een ver sterrenstelsel dezelfde kracht heeft als hier op aarde.

Ze observeerden een quasar - een superzwaar zwart gat met een enorm heldere omgeving - achter de melkweg. Op zijn reis naar de aarde, een deel van het licht van de quasar werd acht miljard jaar geleden geabsorbeerd door gas in de melkweg, schaduwen werpen op zeer specifieke kleuren.

"Het kleurenpatroon vertelt ons hoe sterk elektromagnetisme is in dit sterrenstelsel, en omdat de quasar een van de helderste is die we kennen, we tot nu toe de meest nauwkeurige meting hebben kunnen uitvoeren, " zegt hoofdauteur van de studie, Swinburne-promovendus Srđan Kotuš.

"We ontdekten dat elektromagnetisme in dit sterrenstelsel hetzelfde was als hier op aarde, met slechts één deel per miljoen - ongeveer de breedte van een mensenhaar vergeleken met de grootte van een sportstadion."

Elektromagnetisme is een van de vier bekende fundamentele krachten van de natuur.

"Elektromagnetisme bepaalt bijna alles over onze dagelijkse wereld, zoals het licht dat we van de zon ontvangen, hoe wij dat licht zien, hoe geluid door de lucht reist, de grootte van atomen en hoe ze op elkaar inwerken, " zegt Swinburne's professor Michael Murphy, co-auteur van het nieuwe werk.

"Maar niemand weet waarom elektromagnetisme de kracht heeft die het heeft en of het constant zou moeten zijn, of variëren, en waarom."

De meeste eerdere pogingen om elektromagnetisme te meten zijn beperkt door instrumenten die spectrografen worden genoemd - de 'lichtlinialen' die worden gebruikt om het schaduwpatroon in de kleurenregenboog van de quasar te meten. De onderzoekers gebruikten spectrografen van de Very Large Telescope (VLT) en de 3,6-m Telescope van de European Southern Observatory in Chili om hun waarnemingen te doen.

"De spectrograaf van de VLT is een beetje onnauwkeurig:het is een liniaal van hoge kwaliteit voor het meten van licht, maar de cijfers op die liniaal zijn een beetje verschoven. Dus, om de beste meting te maken, we hebben ook de spectrograaf van de 3,6-m telescoop gebruikt om zeer nauwkeurige cijfers te geven, " zegt meneer Kotuš.

"Voor mij, de ontdekking dat elektromagnetisme constant is over meer dan de helft van de leeftijd van het heelal, maakt het mysterie alleen maar groter - waarom is het zo? We weten het nog steeds niet, ' zegt professor Murphy.

"Het is opmerkelijk dat verre sterrenstelsels zo'n nauwkeurige sonde bieden voor zo'n fundamentele vraag. Nu er nog grotere telescopen worden gebouwd, we zullen het in de nabije toekomst nog beter kunnen testen."

Het onderzoek is gepubliceerd in de Maandelijkse mededelingen van de Royal Astronomical Society .