Une étude qui « testera notre compréhension du fonctionnement de l'Univers, en particulier en dehors des limites relativement étroites de notre planète » est entreprise par une équipe internationale de chercheurs dirigée par l'Université de Leicester.

La recherche cherche à savoir si les lois fondamentales de la physique sont les mêmes partout dans l'univers. Dans leur nouvelle étude, l'équipe dirigée par Leicester évalue si ces lois sont les mêmes dans le chaud, conditions denses dans l'atmosphère d'une étoile naine blanche mourante comme ici sur Terre.

Ces étoiles ont des masses environ la moitié de celles du Soleil comprimées dans un rayon similaire à celui de la Terre, conduisant à une gravité extrême dans l'atmosphère de l'étoile.

L'analyse préliminaire, dirigé par le groupe de recherche du professeur Martin Barstow, Vice-chancelier; Directeur de projets scientifiques stratégiques, Institut d'observation de l'espace et de la Terre de Leicester ; Professeur d'astrophysique et de sciences spatiales, Département de physique et d'astronomie, fait la couverture de la revue en ligne Universe.

Le chercheur postdoctoral Matthew Bainbridge est l'auteur principal de l'étude de stade initial intitulée "Probing the Gravitational Dependence of the Fine-Structure Constant from Observations of White Dwarf Stars".

L'étude a impliqué Matthew Bainbridge, Martin Barstow et Nicole Reindl de Leicester ainsi que des collègues des États-Unis, La France, Les Pays-Bas, Australie et collaborateurs au Royaume-Uni.

Les chercheurs utilisent la lumière des étoiles naines blanches observées avec le télescope spatial Hubble. Dr Nicole Reindl, conduire les observations, dit :"Ces étoiles particulières contiennent des métaux, comme le fer et le nickel, flottant dans les couches superficielles de leur atmosphère. La lumière générée dans les profondeurs de l'étoile traverse les métaux lourds, laissant derrière nous une « empreinte digitale » dans la lumière des étoiles que nous pouvons étudier. »

De minuscules différences dans les longueurs d'onde de la lumière qui traverse ces métaux lourds, par rapport aux expériences ici sur Terre, nous donne des indices sur les différences potentielles dans les lois fondamentales de la physique sous une gravité extrême par rapport à ici sur Terre.

« L'étude détaillée de ces empreintes digitales nécessite des mesures très précises de la longueur d'onde, ou couleur, de la lumière émergeant de l'atmosphère de ces étoiles" explique le Dr Matthew Bainbridge, qui a travaillé sur les techniques d'analyse détaillées nécessaires pour détecter les minuscules changements attendus. « Le projet est en cours, mais nous avons mis en place une nouvelle méthode sophistiquée et avons démontré son succès sur neuf étoiles. »

Il s'agit d'une étude unique qui rassemble notre expertise et celle des leaders mondiaux dans une variété de domaines dont l'astronomie d'observation, cosmologie, physique atomique expérimentale et physique théorique des hautes énergies. La cosmologie étudie l'origine et l'évolution de l'univers et, depuis la naissance de la science, a inspiré des changements fondamentaux dans notre compréhension de notre place dans l'Univers.

Le chef de projet, le professeur Martin Barstow, ajoute :« Ce nouveau travail testera notre compréhension du fonctionnement de l'Univers, en particulier en dehors des limites relativement étroites de notre planète. Nous prévoyons que nos résultats remettront en question les idées théoriques actuelles en cosmologie. »