Et internasjonalt team av astrofysikere ledet av Christopher Reynolds fra University of Cambridge, bruker Chandra X-ray Observatory, testet en galakse-klynge for å finne den teoretisk forutsagte aksjonspartikkelen. Eksperimentet var mislykket, noe som stilte spørsmål ved den berømte strengteorien.
Studien ble publisert i Astrophysical Journal og ble kort dekket av Phys.org. Stringteori er basert på ideen om fysikk som alle kjente krefter, partikler og interaksjoner kan relateres til. Det vil si at det er en "teori om alt", som gir en forståelse av universets natur.
Mange strengteorimodeller spår at det må være en partikkel som kalles en "aksjon" i universet. Forskere mener at hvis denne partikkelen kan oppdages eksperimentelt, vil den for alltid endre fysikken. Dette er nøyaktig oppgaven som forskerteamet har satt.
Forskere antyder at aksjoner bør ha ekstremt lave masser. De vet ikke det eksakte masseområdet, men mange modeller spår at disse massene bør variere fra omtrent en milliondel massen til et elektron til null masse.
Stringteori sier at en av de uvanlige egenskapene til aksjoner er at de noen ganger kan bli til fotoner, som er lys. Og dette skjer når de passerer gjennom magnetfelt. Og omvendt - fotoner kan bli til aksjoner. Dette betyr at en slik konvertering kan oppdages med et følsomt røntgenobservatorium.
Det mest praktiske stedet å søke etter aksjoner viste seg å være galaktiske klynger - store klynger av galakser som har kraftige magnetiske felt og ofte inneholder lyse kilder til røntgenstråling. I dette tilfellet studerte forskerne galakse-klyngen i stjernebildet Perseus.
I fem dager studerte de spekteret av røntgenstråler som beveger seg mot det supermassive sorte hullet i midten av denne klyngen. Langtidsobservasjon og en lys røntgenkilde ga et spekter med en følsomhet som er tilstrekkelig til å oppdage forvrengning.
Hvis disse forvrengningene ble funnet, kan man med stor grad av tillit si at eksistensen av aksjoner er bekreftet eksperimentelt. Imidlertid har astrofysikere ikke registrert slike forvrengninger. Dette utfordret strengteori. Forskerne tror at kanskje nå vil talsmenn for denne teorien måtte revidere prediksjonene deres om massen av disse partiklene.
Salgsfremmende video:
Teoretikere vil måtte gruble, siden en mulig tolkning av dette arbeidet er at aksjonslignende partikler ikke eksisterer. Men det er en annen forklaring. Det ligger i det faktum at slike partikler har lavere konverterbarhetsverdier enn deteksjonsgrensen til Chandra-observatoriet. Kanskje fremtidig forskning, når mer sensitive instrumenter blir tilgjengelig, fremdeles vil bidra til å oppdage de unnvikende aksjoner.
Forfatter: Denis Peredelsky
