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科学家使用一种新方法来研究轴的性质

时间:2021-11-04 19:55:18 来源:

来自Chandra(蓝色)的X射线中的M87的合成图像,以及来自非常大的阵列(红橙色)的无线电发射。天文学家使用M87的X射线发射来限制轴的性质,推定的颗粒被提出为暗物质候选。X射线NASA / CXC / KIPAC / N.Werner,E.百万等;无线电NAO / AUI / NSF / F。欧文

轴是假设基本颗粒,其存在被假设,以解释为什么某些亚基反应似乎违反基本对称性约束,特别是对称性。1980年的诺贝尔物理奖可以发现时间不对称反应。与此同时,在以下几十年中,天文学家研究了星系的动作和宇宙微波背景辐射的特征来意识到宇宙中的大部分事情都不可见。它被称为暗物质,今天最好的测量结果发现宇宙中约84%的物质是黑暗的。该组件不仅是因为它不会发光 - 它不是由原子或通常的成分组成,如电子和质子,其性质是神秘的。轴表已被提出为一个可能的解决方案。然而,粒子物理学家到目前为止无法检测到直接轴,留下它们的存在,并重新发明它们应该解决的谜题。

CFA天文学家保罗·纳尔森和他的同事使用了一种新的方法来研究轴的性质。量子力学限制轴,如果存在,则在磁场存在下与光相互作用。当它们沿着强场传播时,轴和光子应以振荡方式从一个透射到另一个。由于任何可能的效果的强度都取决于光子的能量,因此天文学家使用Chandra X射线观测站监测来自星系的明亮X射线排放。它们观察到来自星系M87的核的X射线,已知具有强磁场,并且(在距离仅500万光年)的情况下足够接近,以便能够精确测量X中的变化。 -Ray助焊剂。此外,M87位于一个星系集群,维槽集群,这应该确保磁场在非常大的尺度上延伸并且还促进解释。尤其是几十年来仔细研究了M87,其性质相对众所周知。

搜索没有找到轴的签名。然而,它确实设定了轴和光子之间的耦合强度的重要新限制,并且能够排除可能进行的可能进行的未来实验的大部分,以检测轴。科学家们注意到他们的研究强调了X射线天文学的力量,探讨了粒子物理学中一些基本问题,并指出了可以在其他明亮的X射线发射星系上进行的互补研究活动。

出版物:M.C.David Marsh等人,“轴状颗粒上的新界,”JCAP 12,036,2017; DOI:10.1088 / 1475-7516 / 2017/12 / 036


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