Одним из величайших устремлений физиков является создание общей теории всего сущего, которая позволила бы объединить все известные силы, частицы и взаимодействия. На сегодняшний день теория струн является одним из лучших кандидатов на роль такой «теории всего», позволяющей составить цельную картину нашего понимания физического мира.
Несмотря на большое разнообразие существующих версий этой теории, она лишь несколько раз была подвергнута экспериментальной проверке. В новом исследовании, однако, астрономы смогли при помощи космической рентгеновской обсерватории Chandra («Чандра») НАСА сделать большой шаг вперед в этом направлении.
Изучив несколько скоплений галактик в поисках частицы, существование которой предсказывается многими версиями теории струн, астрономы установили отсутствие признаков наличия данной частицы. Эти результаты не опровергают полностью теорию струн, однако наносят значительный удар по большому семейству версий этой теории.
В этом исследовании группа астрономов во главе с Кристофером Рейнольдсом (Christopher Reynolds) из Кембриджского университета, Соединенное Королевство, осуществляла поиски так называемого аксиона. Эти до сих пор не обнаруженные при помощи наблюдений частицы должны иметь чрезвычайно малые массы, от одной миллионной доли массы электрона до нуля, согласно теории.
Одно из прогнозируемых свойств аксионов состоит в том, что они способны превращаться в фотоны при взаимодействии с магнитным полем. Поэтому в своей работе Рейнольдс и его группа проанализировали данные наблюдений скопления галактик Персей при помощи обсерватории Chandra в попытке зарегистрировать тонкие изменения рентгеновской яркости, вызываемые взаимодействием аксионов с обширным магнитным полем скопления галактик, в результате которого происходит формирование рентгеновских фотонов.
По итогам проведенных наблюдений ожидаемых искажений рентгеновской яркости обнаружено не было. Это означает невозможность существования аксионов массой менее 10^-15 массы электрона, однако не исключает возможности существования более массивных аксионов, пояснили авторы.
Исследование опубликовано в журнале Astrophysical Journal.
По информации https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20200322181425
Обозрение "Terra & Comp".
