重力が銀河の崩壊を防いでいる暗黒物質を構成している可能性がある、アクシオンと呼ばれるかすかな粒子の探索が熱くなっています。シアトルのワシントン大学のアクシオン暗黒物質実験 (ADMX) は、アクシオンが暗黒物質を構成している場合、それらを検出するのに必要な感度に最終的に到達した、と物理学者は今日 Physical Review Letters で報告している .ただし、研究者はアクシオンの重量を正確に把握しておらず、可能な質量の範囲をスキャンするには何年もかかる可能性があります。
アクシオンは、クォークと呼ばれる粒子を結合して陽子と中性子を作る強い核力の理論の問題を解決するために、41 年前に発明された仮想粒子です。しかし、アクシオンは二重の役割を担い、暗黒物質を供給する可能性があります。宇宙論的研究は、暗黒物質がすべての物質の 85% を占めることを示しています。これまでのところ、暗黒物質はその重力によってのみ明らかにされているため、物理学における最大の謎の 1 つは、暗黒物質を構成する粒子が何であるかです。
暗黒物質が浮遊するアクシオンで構成されている場合、物理学者は本質的に強力な磁場と信じられないほど高感度の無線でそれらを検出できるはずです。磁場はアクシオンを光子に変換します。アクシオンは非常に軽いため、これらの光子は非常に低い無線周波数を持ち、異なる周波数で超微弱な無線ハムを提供するはずです。新しい結果では、ADMX の研究者は、2.66 マイクロ電子ボルトから 2.82 マイクロ電子ボルト (電子の質量の約 5 兆分の 1) の範囲のアクシオンを除外しています。暗黒物質がアクシオンだけで構成されている場合、粒子の質量は約 1 マイクロ電子ボルトから 100 マイクロ電子ボルトの間でなければならないと理論家は考えています。そのため、ADMX の研究者は、精巧な無線アンテナの周波数を、約 40 マイクロエレクトロン ボルトまで、可能な限り上方に掃引します。お楽しみに。
*訂正、4 月 10 日午前 9 時 50 分: このストーリーの以前のバージョンは誤って省略されています マイクロ電子ボルト。電子質量の一部としてテストされた質量範囲も修正されました。
