Nøkkelen til den astronomiske modelleringsprosessen som forskere prøver å forstå vårt univers på, er en omfattende kunnskap om verdiene som utgjør disse modellene. Dette ser ut til å være en god antagelse siden modeller ofte produserer mest nøyaktige bilder av universet vårt. Men bare for å være sikker, vil astronomer gjerne sørge for at disse konstantene ikke varierer mellom rom eller tid. Å sørge for det er imidlertid en vanskelig utfordring. Heldigvis har en fersk artikkel antydet at vi kan være i stand til å utforske de grunnleggende massene av protoner og elektroner (eller i det minste deres forhold) ved å se på det relativt vanlige molekylet med metanol.
Den nye rapporten er basert på de komplekse spektrene til metanmolekylet. I enkle atomer blir fotoner generert fra overganger mellom atombaner siden de ikke har noen annen måte å lagre og oversette energi på. Men med molekyler kan de kjemiske bindingene mellom komponentatomene lagre energien i vibrasjonsmodi på omtrent samme måte som masser koblet til fjærer kan vibrere. I tillegg mangler molekyler radial symmetri og kan lagre energi ved rotasjon. Av denne grunn viser spektraene til kule stjerner langt flere absorpsjonslinjer enn varme, siden de kjøligere temperaturene lar molekyler begynne å dannes.
Mange av disse spektrale trekkene er til stede i mikrobølgedelen av spektrene, og noen er ekstremt avhengige av kvantemekaniske effekter som igjen avhenger av presise masser av protonet og elektronet. Hvis disse massene skulle endre seg, ville posisjonen til noen spektrallinjer også endre seg. Ved å sammenligne disse variasjonene med forventede posisjoner, kan astronomer få verdifull innsikt i hvordan disse grunnleggende verdiene kan endre seg.
Den primære vanskelighetsgraden er at metanol (CH3OH) er sjelden siden universet vårt er 98% hydrogen og helium. De siste 2% er sammensatt av alle andre elementer (med oksygen og karbon som det neste vanligste). Dermed består metanol av tre av de fire vanligste elementene, men de må finne hverandre for å danne det aktuelle molekylet. På toppen av det må de også finnes i riktig temperaturområde; for varmt og molekylet brytes fra hverandre; for kaldt, og det er ikke nok energi til å forårsake utslipp for oss å oppdage det. På grunn av sjeldenhetene med molekyler med disse forholdene, kan du forvente at det ville være utfordrende å finne nok av det, spesielt over galaksen eller universet.
Heldigvis er metanol et av få molekyler som er utsatt for å lage astronomiske masere. Masers er mikrobølgekvivalent med lasere der et lite lysinngang kan forårsake en kaskaderende effekt der den induserer molekylene den slår til også å avgi lys ved bestemte frekvenser. Dette kan øke lysstyrken til en sky som inneholder metanol, og øke avstanden som den lett kan oppdages til.
Ved å studere metanolmaskiner i Melkeveien ved å bruke denne teknikken, fant forfatterne at hvis forholdet mellom massen til et elektron og det til et proton endrer seg, gjør det det med under tre deler i hundre millioner. Lignende studier har også blitt utført ved bruk av ammoniakk som sporstoffsmolekylet (som også kan danne masers) og har kommet til lignende konklusjoner.
