Молекулы-часы в центре Галактики экспресс

Оригинал: "Indications of electron-to-proton mass ratio variations in the Galaxy. III. 0.6mm methanol lines toward SgrB2(N) and Orion-KL"
arXiv:2603.05990 · 2026-03-06 · CC BY 4.0 · 1 мин
В центре Млечного Пути молекулы метанола тикают чуть иначе, чем в его окраинах.

📄 Показана версия «Просто» — «Подробно» пока не готова. Добавьте ★ в избранное, если хотите её ускорить.

Две команды радиотелескопов навели антенны на два облака газа: одно — в самом центре Млечного Пути, другое — в его спокойных окраинах. В обоих облаках есть молекулы метанола — это спирт, который в космосе работает как крошечный маятник: он поглощает и излучает радиоволны на строго определённых частотах. Эти частоты зависят от того, насколько протон тяжелее электрона. Если это соотношение хоть чуть-чуть меняется, маятник начинает тикать иначе.

В центральном облаке тиканье сдвинулось. Частоты, которые сильнее всего чувствуют массу частиц, ушли в сторону, а те, что почти не чувствуют, остались на месте. В окраинном облаке такого сдвига нет. Разница крошечная — примерно три десятимиллионные доли, но она есть и не похожа на случайную ошибку измерений.

Если перевести сдвиг в бытовые единицы, это как если бы метровый эталон в одном городе стал короче на толщину человеческого волоса, а в другом остался прежним.

Что может заставить молекулы в центре Галактики тикать иначе? Авторы предполагают: тёмная материя. Её в центре больше, и она могла бы слегка изменить поле Хиггса — то самое, которое задаёт массу частицам. Тогда протон и электрон в разных местах Вселенной весят чуть по-разному, а вместе с ними меняются и молекулярные частоты.

Если это подтвердится, постоянные природы перестанут быть постоянными. Они станут зависеть от окружения — как температура или давление. И тогда часы, собранные из молекул в разных уголках Галактики, покажут разное время.

Оригинальная аннотация

как её написали авторы, на английском arXiv:2603.05990

In this paper, we show that methanol (CH3OH) torsional-rotational transitions, which have increased sensitivity to small variations of mu - the electron-to-proton mass ratio, are shifted relative to less sensitive transitions in the spectrum of the SgrB2(N) molecular cloud located at the Galactic center. At the same time, an identical set of methanol lines in the spectrum of the Orion-KL molecular cloud, located far from the center, shows no shifts. Interpreting this behavior of molecular frequencies in terms of Delta mu/mu = (mu_obs - mu_lab)/mu_lab leads to the following weighted mean values: = (-3.4 +/- 0.4)*10^(-7) for SgrB2 and = (-1.1 +/- 0.8)*10^(-7) for Orion-KL (indicated are the total +/-1sigma errors of the weighted means including both statistical and systematic uncertainties). A possible correlation between values measured in various molecular clouds of the Galactic disk and the distribution of dark matter along the Galactic radius is discussed, which may suggest a hypothetical modulation of the Higgs scalar field by dark matter, resulting in a change of mu.

Метанол — тот же спирт, что входит в состав стеклоомывателя. В космосе его молекулы служат природными «квантовыми часами»: они излучают радиоволны, по которым можно сверять массу частиц.

В сериале «Пространство» инопланетная протомолекула меняет законы физики в локальной области — здесь похожая идея, только с полем Хиггса и тёмной материей.

\Delta\mu/\mu = (\mu_{\text{obs}} - \mu_{\text{lab}})/\mu_{\text{lab}}
Относительное изменение отношения массы протона к массе электрона: разница между наблюдаемым и лабораторным значением, делённая на лабораторное значение.
Учёные
Fritz ZwickyJames JeansEnrico FermiErnest RutherfordVera RubinSubrahmanyan Chandrasekhar
Понятия
метанол мюон осцилляции солнечных нейтрино осцилляции ароматов нейтрино нарушение лептонного аромата масса электрона масса протона мюонное нейтрино