200 milyon ışıkyılı uzaklıktaki bir galaksi kümesinin kalbinde, gökbilimciler axions adı verilen varsayımsal parçacıkları tespit edemediler.
Bu, bu parçacıkların nasıl çalıştığını düşündüğümüze yeni kısıtlamalar getiriyor, ancak aynı zamanda sicim teorisi ve fiziksel evrenin nasıl çalıştığını açıklayan The Theory of Everything'in gelişimi için oldukça ciddi etkileri var.
Bilim adamları, evrenin nasıl çalıştığını anlama konusunda oldukça iyi teoriler buldular. Bunlardan biri, fiziğin makro düzeyde nasıl çalıştığını açıklayan genel göreliliktir. Diğeri, nesnelerin atomik ve atom altı seviyede nasıl davrandığını tanımlayan kuantum mekaniğidir.
En büyük sorun, iki teorinin anlaşamamasıdır. Genel görelilik kuantum düzeyine indirgenemez ve kuantum mekaniği genişletilemez. Her Şeyin Teorisini geliştirerek onları arkadaş edinmeye yönelik birçok girişimde bulunuldu.
Genel görelilik ve kuantum mekaniği arasındaki farkı çözmek için en umut verici adaylardan biri, parçacık fiziğindeki nokta parçacıklarını küçük, titreşen tek boyutlu dizelerle değiştirmeyi içeren sözde sicim teorisidir.
Buna ek olarak, birçok sicim teorisi modeli eksenlerin varlığını öngörür, ultra düşük kütleli parçacıklar ilk olarak 1970'lerde güçlü atomik kuvvetlerin neden yük paritesi simetrisi denilen şeyi takip ettiği sorusunu ele almak için varsayılır, çoğu model bunu yapmadığını söyler. . Sicim teorisi, aksyon benzeri parçacıklar adı verilen eksenler gibi davranan daha fazla parçacığı da öngörüyor.
Aksiyon benzeri parçacıkların özelliklerinden biri, manyetik bir alandan geçerken fotona dönüşebilmeleridir; tersine, fotonlar bir manyetik alandan geçerken eksen benzeri parçacıklara dönüşebilirler. Bunun olma olasılığı, manyetik alanın gücü, kat edilen mesafe ve parçacığın kütlesi gibi bir dizi faktöre bağlıdır.
Bilim adamları, Perseus kümesi adı verilen bir gökada kümesinin merkezinde, yaklaşık 237 milyon ışıkyılı uzaklıkta yer alan NGC 1275 gökadasının aktif çekirdeğini incelemek için Chandra X-ışını Gözlemevi'ni kullandılar.
Sekiz gün boyunca yaptıkları gözlemler, kara delik hakkında çok az bilgiyle veya hiç bilgiyle sonuçlandı. Ancak daha sonra verilerin eksen benzeri parçacıkları aramak için kullanılabileceğini fark ettiler.
Reynolds, “NGC1275'ten gelen X-ışını ışığı, Perseus kümesinin sıcak gazından geçmelidir ve bu gaz mıknatıslanır,” diye açıkladı Reynolds.
Manyetik alan nispeten zayıftır (Dünya yüzeyindeki manyetik alandan 10.000 kat daha zayıf), ancak fotonlar bu manyetik alan boyunca büyük bir mesafe kat etmelidir. Bu, bu fotonları eksen benzeri parçacıklara dönüştürmek için bolca fırsat olduğu anlamına gelir (eksen benzeri parçacıkların yeterince küçük bir kütleye sahip olması koşuluyla). '
Dönüşüm olasılığı fotonların dalga boyuna bağlı olduğundan, bazı dalga boyları diğerlerinden daha verimli dönüştürüldüğü için gözlemler bozulmayı ortaya çıkarmalıdır.
Araştırmacılara yaklaşık bir yıllık özenli bir çalışma sürdü, ancak sonunda böyle bir çarpıtma bulunmadı.
Bu, bilim adamlarının gözlemlerinin hassas olduğu kütle aralığında – bir elektronun kütlesinin milyarda birine kadar – eksenlerin varlığını eleyebilecekleri anlamına gelir.
İngiltere'deki Nottingham Üniversitesi'nden gökbilimci Helen Russell, “Çalışmamız bu parçacıkların varlığını dışlamıyor, ancak sicim teorisine kesinlikle yardımcı olmuyor” dedi.
Çalışma Astrophysical Journal'da yayınlandı.
Kaynaklar: Fotoğraf: NASA / CXC / SAO / E.Bulbul, et al.
