A hét mesterlövész

Az axionok megfelelő jelöltek lennének a sötét anyag szerepére. Ha sikerülne bebizonyítani, hogy valóban léteznek, az hatalmas áttörést jelentene a részecskefizikában, és a felfedezés messzemenő következményekkel járna az univerzum összetételének és történelmének megértése szempontjából.

Lehetséges, hogy a neutroncsillag-csoportból érkező most detektált sugárzást axionok keltik, ezek a kis tömegű részecskék, melyek segítségével magyarázható lenne, hogy az atommagokat összetartó erős kölcsönhatás miért követi az úgynevezett CP-szimmetriát. 

CP-szimmetria

A CP-szimmetria egy lehetséges magyarázata annak, hogy miért található több anyag, mint antianyag a világegyetemben. Az axionok létezését a kvantummechanika és az általános relativitáselmélet között feszülő húrelméleti modellek is megjósolták. Azt, hogy tényleg igazi polihisztor részecskéről van szó, mi sem bizonyítja jobban, mint hogy felfedezésével egyben a sötét anyag elméleti kritériumai is teljesülnének, vagyis pontosabban az axionok egyik formája lehet a galaxisokat összetartó sötét anyag.

Ilyen részecskék a csillagok belsejében jöhetnek létre (amennyiben léteznek), és elektromágneses mező jelenlétében fotonpárokká bomolhatnak le, majd pedig többletsugárzásként mutathatóak ki. A mostani feltételezett észlelés esetében például röntgensugárzásként.

Hűlő neutroncsillagok

Neutroncsillag szupernóva-robbanás után keletkezik, a Magnificent Seven neutroncsillag-csoport tagjai pedig mind nagyjából 1500 fényévre találhatók a Földtől, és éppen kihűlőben vannak. Eközben alacsony energiájú röntgensugárzást bocsátanak ki, a mágneses mezejük pedig a Föld mágneses erejének több ezer milliárdszorosa, ami elég erős ahhoz, hogy az axionbomlást beindítsa.

A nagy energiájú röntgensugárzást Benjamin Safdi fizikus és csapata mérték a Lawrence Berkeley kutatóközpontban, több teleszkóp segítségével. Az eredmény őket is meglepte, mivel ezekből a neutroncsillagokból nem számítottak ilyen erős sugárzásra. A talányos az, hogy amennyiben mégsem az axionok felelősek érte, akkor pulzárokból, vagy más forrásokból is érkezhetett.

“Abban eléggé biztosak vagyunk, hogy ez a többletsugárzás létezik, és hogy ez valami új dolog. Ha száz százalékig biztosak lehetnénk, hogy egy új részecske van a jelenség mögött, az tényleg nagy dolog lenne. Az forradalmi fizikai felfedezés volna.

"Még akkor is, ha kiderül, hogy a felfedezés nem kapcsolódik új részecskéhez vagy sötét anyaghoz. Sokkal többet mesélne univerzumunkról, és sok mindent tanulhatnánk belőle." - mondta Safdi. 

Richard Co csillagász, a Minnesota Egyetemről kiemelte: “Egyelőre nem állítjuk, hogy megtaláltuk az axionokat, csak annyit, hogy a röntgensugárzást megmagyarázná az elméletben megjósolt axionok bomlása.”

A további vizsgálódás érdekében a kutatók a a NASA NuSTAR teleszkópjával is megvizsgálják majd a neutroncsillagokat, hasonlóan nagy energiájú röntgensugárzást keresve az erősen mágneses fehér törpék környezetében.

(Forrás: ScitechDaily Kép: Unsplash)

Ez is érdekelhet:

Új lakó a részecske-állatkertben a CERN fizikusainak jóvoltából A részecske-állatkert a fizika régebbi kifejezése az elemi részecskék viszonylag kiterjedt listájának leírására, összehasonlítva azt egy állatkertben található fajok sokféleségével. Bár a múlt század 60-as évei óta a fizika sokat fejlődött, és már azt is tudjuk, hogy nem minden elemi részecske ami fénylik, azért most nagy örömmel mutatjuk be nektek a legújabb tetrakvarkot.

Magyar közreműködéssel kerülhet elő az Univerzum valószínűleg legritkább csillaga, a hiperoncsillag A CERN-ALICE együttműködésben többek között a hadronok közötti erős kölcsönhatást kutatják és nem is sikertelenül. Egy friss kutatás a szupernóva robbanások után létrejövő pulzárok nagy sűrűségű, jeges magjainak vizsgálatát segíti majd, és talán az Univerzum egyik legritkábbnak gondolt csillagtípusát is megtalálhatják végre.

A Higgs Bozon hozhatja el az új fizikát, a standard modell utódját A Higgs-bozon 2012-es megtalálása nem csupán a standard modell utolsó részecskéjének felfedezését jelentette. Bebizonyította, hogy az Univerzumban létezik egy háttér-energiamező, ami igazolta azt az elképzelést, hogy az összes tömeggel rendelkező alapvető részecske onnan szerzi meg a tömegét.