假想暗物質粒子「軸子」

「如果我們能100%的確信我們看到的是一個新的粒子,那將會是巨大的物理學革命。」根據一組理論物理學家的最新研究,一群中子星發出的X射線輻射可能是由軸子引起的,軸子是一種假設的基本粒子,目前是暗物質的最佳候選粒子之一。粒子物理學家長期以來一直在尋找的假想暗物質粒子「軸子」,很可能就藏在「Magnificent Seven」這個中子星集團的過量X射線輻射中。

X射線輻射莫名其妙增加

由勞倫斯柏克萊國家實驗室領導的團隊物理學家本傑明·薩夫迪(Benjamin Safdi)領導的研究小組發現,一些被稱為「絕地 7 武士(the Magnificent Seven)」的中子星為測試這些理論粒子的存在提供了一種很有希望的方法。X射線輻射莫名其妙增加,如果這些中子星屬於脈衝星,應該會發出整個電磁波譜都能觀測到的輻射,且可能淹沒 X 射線特徵,但分析結果確認這些中子星都很「典型」,既不是脈衝星,更沒有發出無線電波。

研究人員試著對此作出各種解釋,比如這個中子星集團附近可能藏有其他天體,然而若是這樣,其他天體應該也會出現在 ESA 的 XMM-牛頓衛星或 NASA 的錢卓拉 X 射線望遠鏡數據中,但是結果並沒有,另外中子星所發出的應是低能量 X 射線,但科學家觀測到的卻是高能量的 X 射線。現在,由勞倫斯柏克萊國家實驗室領導的團隊針對此發現進一步提出推測,認為這些額外 X 射線很可能是由中子星核心所產生的軸子引起。

軸子是暗物質的候選粒子

薩夫迪在一份聲明中說:「我們非常有信心這種過剩存在,而且非常有信心在這種過剩中有新的東西。」「如果我們100%確信我們看到的是一個新的粒子,那將是巨大的物理學革命。」他說:「有可能是軸子導致了X射線的過量發射,軸子是1977年首次提出的假設基本粒子,許多科學家認為軸子是暗物質的候選粒子。」

暗物質據信佔可觀測宇宙中所發現物質的85%,但我們還沒有直接觀測到它,暗物質似乎也不會與周圍的物質發生相互作用,因此很難被探測到,參與這項研究的明尼蘇達大學博士後研究員雷蒙德·科在聲明中說:「我們並不是說我們已經發現了軸子,我們是說額外的X射線光子可以用軸子來解釋。」他補充說:「這是一個令人興奮的發現,發現了X射線光子的過剩,完全可以符合我們對軸子解釋的可能性。」

圖片來源:futurism

資料來源:VICTOR TANGERMANN(2021,JANUARY 15).Distant Neutron Stars May Offer Clue About the Truth of Dark Matter. Futurism

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