[Variation avec le temps cosmique du rapport de la masse du proton à celle de l'électron]
Nous avons mesuré avec une très grande précision la position de 79 raies des séries Lyman et Werner de la molécule d'hydrogène, associées à deux systèmes d'absorption à décalage spectral zabs=2,594733 et 3,024899, observés dans le spectre des quasars Q 0405–443 and Q 0347–383, respectivement, dans le but de contraindre la variation avec le temps cosmique du rapport de la masse du proton à celle de l'électron, μ=mp/me. Les données sont de qualité exceptionnelle pour des quasars ; la résolution spectrale est de R=53 000 et le rapport signal à bruit S/B=30–70. Les raies d'absorption ne sont pas saturées et leur profil peut être modélisé par une simple gaussienne. Nous trouvons qu'une corrélation existe entre le décalage spectral des raies et le coefficient de sensibilité des longueurs d'onde à une variation de μ. Cette corrélation peut être interprétée comme une variation de μ, Δμ/μ=(2,97±0,74)×10−5, au cours des derniers milliards d'années écoulés. Il est important d'obtenir des données indépendantes. En effet, l'existence d'une anticorrélation entre λ et K rend difficile la mise en évidence des erreurs systématiques qui pourraient dominer le résultat. En outre, les erreurs sur les longueurs d'onde mesurées au laboratoire sont difficiles à estimer.
We have measured with high precision the position of 79 molecular hydrogen absorption lines of Lyman and Werner bands from two absorption systems at zabs=2.594733 and 3.024899, in the spectra of quasars Q 0405–443 and Q 0347–383, respectively, in order to constrain the cosmological variation of the proton-to-electron mass ratio, μ=mp/me. Data are of the highest spectral resolution () and signal to noise ratio (S/N=30–70) for such quasars. The absorption lines are not saturated and their profiles can be modelled as simple Gaussian functions. We find a correlation between the observed redshift of the lines and the sensitivity of the line positions to a change in μ. This can be interpreted as a variation of μ with Δμ/μ=(2.97±0.74)×10−5 over the past Gyrs. As this result is based on two systems one cannot rule out that unknown systematics could cause a false-alarm detection. Thus the result needs to be confirmed with additional data. It is also very important to improve the accuracy of the laboratory wavelengths as the significance of our result depends on the accuracy to which they are known.
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Mot clés : Cosmologie : observations, Galaxies : halos, Quasar : raies d'absorption, Objets : Q 0405–443, Q 0347–383
Patrick Petitjean 1, 2 ; A. Ivanchik 3 ; Raghunathan Srianand 4 ; B. Aracil 1, 5 ; D. Varshalovich 3 ; H. Chand 4 ; Esther Rodriguez 1 ; C. Ledoux 6 ; Patrick Boissé 1, 2
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Patrick Petitjean; A. Ivanchik; Raghunathan Srianand; B. Aracil; D. Varshalovich; H. Chand; Esther Rodriguez; C. Ledoux; Patrick Boissé. Time dependence of the proton-to-electron mass ratio. Comptes Rendus. Physique, Volume 5 (2004) no. 3, pp. 411-415. doi : 10.1016/j.crhy.2004.04.007. https://comptes-rendus.academie-sciences.fr/physique/articles/10.1016/j.crhy.2004.04.007/
[1] Phys. Rev. A, 59 (1999), p. 230
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[14] SPIE, 4008 (2000), p. 534
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[20] J. Phys. Chem. Ref. Data, 4 (1994), p. 1
[21] Astrophys. J., 343 (1989), p. 785
Cité par Sources :
☆ Based on observations carried out at the European Southern Observatory (ESO), under prog. ID No. 68.A-0106 and 70.A-0017 with the UVES spectrograph at the ESO Very Large Telescope, Paranal, Chile.
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