Sammansatt bild av M87 i Chandra X-ray (blå) och Very Large Mass Radiation (röd-orange). Forskare använde röntgenstrålar för att begränsa egenskaperna hos axioner
Axionen är en hypotetisk elementär partikel, som har postulerats för att förklara varför vissa subatomära reaktioner bryter mot de huvudsakliga symmetribegränsningarna. Detta gäller även symmetri i tid.
År 1980 var Nobelpriset i fysik tillägnad upptäckten av asymmetriska tidsreaktioner. Under de närmaste årtiondena insåg forskare som studerade galaktiska rörelser och typen av mikrovågsstrålning att det mesta av den universella materien inte kan urskiljas.
Mystisk substans kallas mörk materia. Modern analys visar att dess nummer når 84% i rymden. Denna komponent är mörk, inte bara för att den inte avger ljus, men består inte av atomer eller vanliga element, som elektroner och protoner. Som en av alternativen föreslogs axioner. Men deras existens var tvivelaktig. Forskarna bestämde sig för att använda den nya metoden för att studera axions natur. Om de existerar, bör kvantmekanik sätta en gräns för kontakt med ljus i närvaro av ett magnetfält. När de sprids längs ett starkt fält måste axionerna och fotonen sända sig från varandra till ett annat på ett oscillerande sätt. Styrkan av eventuell effekt beror delvis på fotonenergin. Därför använde forskare Chandra X-ray Observatory för att spåra ljusa röntgenstrålar från galaxer.
De tittade noga på strålarna från kärnan i galaxen M87, som har kraftfulla magnetfält. Dessutom bor M87 i ett kloster av Jungfru, vars vågor gör det mycket lättare att tolka observationer.
Översynen avslöjade inte signaturer av axions. Men det bidrog till att skapa en ny gräns för styrkan i sambandet mellan axioner och foton, vilket kommer att påverka framtida experiment. Forskarna betonade vikten av att använda röntgenstrålning i denna fråga.
