Klíčem k procesu astronomického modelování, kterým se vědci pokoušejí porozumět našemu vesmíru, je komplexní znalost hodnot tvořících tyto modely. To se obecně jeví jako dobrý předpoklad, protože modely často vytvářejí většinou přesné obrázky našeho vesmíru. Ale abych si byl jistý, astronomové chtěli zajistit, aby se tyto konstanty neměnily napříč časem nebo prostorem. Zajištění je však obtížnou výzvou. Naštěstí nedávný článek navrhl, že bychom mohli být schopni prozkoumat základní hmoty protonů a elektronů (nebo alespoň jejich poměr) pohledem na relativně běžnou molekulu methanolu.
Nová zpráva je založena na komplexním spektru molekuly metanu. V jednoduchých atomech jsou fotony generovány z přechodů mezi atomovými orbitaly, protože nemají jiný způsob, jak ukládat a převádět energii. Ale s molekulami, chemické vazby mezi atomy komponenty mohou ukládat energii ve vibračních režimech podobně jako masy spojené s pružinami mohou vibrovat. Molekuly navíc postrádají radiální symetrii a mohou ukládat energii rotací. Z tohoto důvodu spektra chladných hvězd ukazují mnohem více absorpčních linií než ty horké, protože chladnější teploty umožňují molekulám začít tvořit.
Mnoho z těchto spektrálních rysů je přítomno v mikrovlnné části spektra a některé jsou extrémně závislé na kvantových mechanických jevech, které zase závisí na přesných hmotnostech protonu a elektronu. Pokud by se tyto masy změnily, změnila by se také pozice některých spektrálních čar. Porovnáním těchto variací s jejich očekávanými polohami mohou astronomové získat cenné poznatky o tom, jak se tyto základní hodnoty mohou změnit.
Hlavní obtíž je, že ve velkém schématu věcí je methanol (CH3OH) je vzácný, protože náš vesmír je 98% vodíku a helia. Poslední 2% se skládá ze všech ostatních prvků (s nejběžnějším je kyslík a uhlík). Metanol se tedy skládá ze tří ze čtyř nejběžnějších prvků, ale musí se najít, aby vytvořily dotyčnou molekulu. Kromě toho musí také existovat ve správném teplotním rozmezí; příliš horká a molekula se rozpadne; příliš chladno a není dostatek energie, abychom způsobili emise, abychom to detekovali. Vzhledem k vzácnosti molekul s těmito podmínkami by se dalo očekávat, že jejich dostatečné nalezení, zejména v celé galaxii nebo vesmíru, bude náročné.
Naštěstí je methanol jednou z mála molekul, které jsou náchylné k vytváření astronomických masérů. Masery jsou mikrovlnné ekvivalenty laserů, ve kterých malý vstup světla může způsobit kaskádový efekt, při kterém indukuje molekuly, které zasáhne, aby také emitovaly světlo při specifických frekvencích. To může výrazně zvýšit jas oblaku obsahujícího methanol, čímž se zvětšuje vzdálenost, na kterou by mohl být snadno detekován.
Studiem methanolových maserů v Mléčné dráze pomocí této techniky autoři zjistili, že pokud se poměr hmoty elektronů k hmotnosti protonu změní, činí tak méně než tři části ze sta milionů. Podobné studie byly také provedeny s použitím amoniaku jako stopovací molekuly (která může také tvořit masery) a dospěla k podobným závěrům.
