科学家们用一种新方法研究轴心的性质

作者:言炯岩

<p>来自钱德拉(蓝色)的X射线中的M87和来自超大阵列(红橙色)的无线电发射的合成图像</p><p>天文学家使用M87的X射线发射来约束轴的性质,推定的粒子被认为是暗物质候选者</p><p> X射线NASA / CXC / KIPAC / N. Werner,E</p><p>Million等; NRAO / AUI / NSF / F电台</p><p> Owen Axion是一个假设的基本粒子,其存在被假定为了解释为什么某些亚原子反应似乎违反了基本的对称约束,特别是时间上的对称性</p><p> 1980年诺贝尔物理学奖获得了时间不对称反应的发现</p><p>与此同时,在接下来的几十年中,天文学家研究星系的运动和宇宙微波背景辐射的特征开始意识到宇宙中的大部分物质都是不可见的</p><p>它被称为暗物质,今天最好的测量结果发现宇宙中大约84%的物质是黑暗的</p><p>这个成分是黑暗的,不仅因为它不发光 - 它不是由原子或它们的通常成分组成,如电子和质子,它的性质是神秘的</p><p>轴心被认为是一种可能的解决方案</p><p>然而,粒子物理学家到目前为止还没有能够直接检测出轴心,使它们的存在受到质疑,并重振它们应该解决的谜题</p><p> CfA天文学家保罗·努尔森及其同事用一种新方法研究了轴的性质</p><p>量子力学约束轴(如果存在的话)在存在磁场的情况下与光相互作用</p><p>当它们沿强场传播时,轴和光子应以振荡方式从一个传播到另一个</p><p>由于任何可能影响的强度部分取决于光子的能量,天文学家使用钱德拉X射线天文台监测来自星系的明亮X射线发射</p><p>他们观察到来自M87星系核的X射线,已知它具有强磁场,并且(距离仅为五千三百万光年)足够接近,可以精确测量X的变化</p><p> -ray flux</p><p>此外,M87位于一群星系团中,即室女座群,它应该确保磁场在非常大的范围内延伸并且还有助于解释</p><p>尤其是,M87经过数十年的精心研究,其性能相对众所周知</p><p>搜索没有找到轴的签名</p><p>然而,它确实对轴和光子之间的耦合强度设定了一个重要的新限制,并且能够排除可能用于检测轴的未来可能实验的很大一部分</p><p>科学家们指出,他们的研究强调了X射线天文学探索粒子物理学中一些基本问题的能力,并指出可以在其他明亮的X射线发射星系上进行的补充研究活动</p><p>出版物:M.C</p><p> David Marsh等人,“Axion-Like Particles的新界”,JCAP 12,036,2017; doi:10.1088 / 1475-7516 / 2017/12/1236来源:....