Fizicienii au restrâns intervalul de masă pentru ipoteticele axioane ale materiei întunecate

Puțin câte puțin, fizicienii elimină masele potențiale pentru particule ipotetice numite axioni.

Dacă există, particulele subatomice ar putea alcătui materia întunecată, o sursă misterioasă de masă care pătrunde în univers. Se așteaptă ca axionii să fie extrem de ușori – miliarde sau trilionimi din masa unui electron. Dar nu s-au observat particule evazive într-un interval de masă cuprins între 2,81 milioane și 3,31 milioane de electron volt (între aproximativ 5,5 trilioane și 6,5 trilioane de masa unui electron), raportează fizicienii cu experimentul ADMX într-o lucrare publicată în presă. Scrisori de revizuire fizică.

Oamenii de știință se așteaptă ca axioanele să aibă mase cuprinse între o milioneme și o miime de electron volt. Anterior, ADMX a căutat o gamă mică de mase, iar oamenii de știință extind acum acest interval (SN: 4/9/18). Noul rezultat este „un pas pe un drum lung către explorarea întregii game plauzibile”, spune fizicianul Gray Rybka de la Universitatea Washington din Seattle, co-purtătorul de cuvânt al ADMX.

O altă echipă de fizicieni a căutat axioni cu mase în jur de 6,7 milioane de electron volt, potrivit unui alt articol publicat în presă. Scrisori de revizuire fizică. Acei cercetători, parte a experimentului CAPP-8TB, de asemenea, nu au găsit semne ale particulelor, deși experimentul lor nu este încă suficient de sensibil pentru a exclude posibilitatea ca axionii să fie prezenți în acel interval de masă.

Ambele experimente caută semnale produse atunci când axionii se transformă în particule de lumină, fotoni, într-un câmp magnetic. Detectoarele sunt reglate pentru a căuta anumite frecvențe de lumină, care corespund diferitelor mase de axioni.

Majoritatea experimentelor anterioare cu materia întunecată au căutat un alt tip de particule ipotetice numite WIMP, dar nu au găsit nimic, ceea ce i-a determinat pe unii să-și pună speranța de a găsi materie întunecată pe axioni (SN: 25/10/16).

Cu fiecare căutare a unei noi game de masă, există șansa de a observa axioni, spune Rybka. „Am putea avea noroc.”