Британские астрофизики заявили об обнаружении свидетельства производства в ядре Солнца аксионов — кандидатов на частицы темной материи. Результаты своих исследований авторы планируют опубликовать 20 октября 2014 года в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, а кратко с ними можно ознакомиться уже сейчас на сайте Университета Лестера.
Специалисты при помощи космического телескопа XMM-Newton обнаружили потоки мягкого рентгеновского излучения в магнитном поле Земли. Источниками такого излучения, по словам ученых, могли выступать солнечные аксионы, которые в магнитосфере Земли преобразуются в фотоны. Таким образом, астрофизики наблюдали теоретически предсказанный обратный эффект Примакова.
На изображении показано преобразование солнечных аксионов (синий цвет) в рентгеновское излучение (оранжевый) в магнитном поле Земли (его линии показаны красным цветом).. Изображение: le.ac.uk
Теоретически предсказываемая область пространства параметров канала распада аксионов на фотоны находит подтверждение в наблюдениях ученых, хотя с абсолютной уверенностью говорить о достоверности открытия пока рано. Необычно, что для написания статьи о свидетельствах реакций аксионов использовались материалы погибшего в марте 2014 года профессора Джорджа Фрейзера (George Fraser), бывшего директором Центра космических исследований (Space Research Centre) Университета Лестера.
Аксион ─ еще не открытая частица, позволяющая решить сильную CP-проблему в квантовой хромодинамике (КХД) — отсутствие в экспериментальной КХД нарушения инвариантности уравнений теории при одновременных зеркальном отражении и замене частиц на античастицы, когда теоретически такое нарушение возможно. Для объяснения этого во второй половине 1970-х годов Роберто Печчеи (Roberto Peccei) и Хелен Квинн (Helen Quinn) ввели в КХД аксион, значения параметров взаимодействия которого эффективно решают сильную CP-проблему.
Частица, как считается, должна распадаться на пару фотонов. Предсказываемая теорией масса аксиона чрезвычайно мала, а сам он почти не взаимодействует с барионной материей. Последнее обстоятельство позволяет считать его одним из кандидатов в составляющее темной материи. Рядом лабораторий в настоящее время ведутся наблюдения по поиску таких частиц, однако пока ни одна из них не обнаружила этой составляющей.