Een studie die 'ons begrip van hoe het heelal werkt, zal testen, met name buiten de relatief nauwe grenzen van onze planeet' wordt uitgevoerd door een internationaal team van onderzoekers onder leiding van de Universiteit van Leicester.

Het onderzoek peilt of de fundamentele natuurwetten overal in het heelal hetzelfde zijn. In hun nieuwe studie het door Leicester geleide team beoordeelt of deze wetten hetzelfde zijn binnen de hete, dichte omstandigheden in de atmosfeer van een stervende witte dwergster zoals hier op aarde.

Deze sterren hebben een massa van ongeveer de helft van die van de zon, samengeperst tot een straal die vergelijkbaar is met die van de aarde, wat leidt tot extreme zwaartekracht in de atmosfeer van de ster.

De voorlopige analyse, onder leiding van de onderzoeksgroep van professor Martin Barstow, Pro-vice-kanselier; Directeur strategische wetenschappelijke projecten, Leicester Institute of Space &Earth Observation; Hoogleraar Astrofysica &Ruimtewetenschap, Vakgroep Natuur- en Sterrenkunde, functies op de omslag van het online tijdschrift Universe.

Postdoctoraal onderzoeker Matthew Bainbridge is de hoofdauteur van de studie in een vroeg stadium getiteld "Probing the Gravitational Dependence of the Fine-Structure Constant from Observations of White Dwarf Stars."

De studie omvatte Matthew Bainbridge, Martin Barstow en Nicole Reindl uit Leicester samen met collega's uit de VS, Frankrijk, Nederland, Australië en medewerkers in het VK.

De onderzoekers gebruiken het licht van witte dwergsterren die zijn waargenomen met de Hubble-ruimtetelescoop. Dokter Nicole Reindl, de observaties leiden, zegt:"Deze bijzondere sterren bevatten metalen, zoals ijzer en nikkel, zwevend in de oppervlaktelagen van hun atmosfeer. Het licht dat in de diepten van de ster wordt gegenereerd, gaat door de zware metalen heen, een "vingerafdruk" achterlatend in het licht van de sterren die we kunnen bestuderen."

Kleine verschillen in de golflengten van het licht dat door deze zware metalen gaat, vergeleken met experimenten hier op aarde, geeft ons aanwijzingen over mogelijke verschillen in de fundamentele natuurwetten onder extreme zwaartekracht vergeleken met hier op aarde.

"Het gedetailleerd bestuderen van deze vingerafdrukken vereist zeer nauwkeurige metingen van de golflengte, of kleur, van het licht dat uit de atmosferen van deze sterren komt", zegt dr. Matthew Bainbridge, die heeft gewerkt aan de gedetailleerde analysetechnieken die nodig zijn om de verwachte kleine veranderingen te detecteren. "Het project loopt maar we hebben een geavanceerde nieuwe methode ontwikkeld en hebben aangetoond hoe succesvol het is op negen sterren."

Dit is een unieke studie die onze expertise en die van wereldleiders op verschillende gebieden samenbrengt, waaronder observationele astronomie, kosmologie, experimentele atoomfysica en hoge-energietheoretische fysica. Kosmologie bestudeert de oorsprong en evolutie van het universum en, sinds de geboorte van de wetenschap, heeft geleid tot fundamentele verschuivingen in ons begrip van onze plaats in het heelal.

Projectleider professor Martin Barstow voegt toe:"Dit nieuwe werk zal ons begrip van hoe het universum werkt testen, vooral buiten de relatief nauwe grenzen van onze planeet. We verwachten dat onze resultaten de huidige theoretische ideeën in de kosmologie zullen uitdagen."