Emisiile de raze X determinate de mai multe stele neutronice tinere cunoscute sub denumirea de „Cele Șapte Magnifice” sunt atât de intense încât ar putea fi generate de axioni, particule a căror ipoteză a fost de mult timp teoretizată, dar pentru existența căreia nu au fost găsite încă dovezi concludente.

Dacă actualele descoperiri se confirmă, ele ar putea ajuta la dezlegarea mai multor mistere fizice ale Universului, inclusiv referitoare la natura materiei întunecate care ține întregul cosmos împreună.

„Găsirea particulei axion a fost unul dintre cele mai mari eforturi din domeniul cercetării fizice, atât teoretic, cât și experimental. Credem că ea există, dar încă nu am descoperit-o concret. Vă puteți gândi la axion ca la o particulă fantomă. Poate fi oriunde în Univers, dar nu interacționează puternic cu noi, așadar încă nu a fost observată”, a declarat astronomul Raymond Co, de la Universitatea din Minnesota.

Ipotetic, axionii sunt particule cu o masă foarte scăzută, teoretizate pentru prima dată în anii 1970, ca răspuns la întrebarea de ce forțele atomice puternice se ghidează după principiul simetriei din fizica particulelor, când majoritatea modelelor existente până atunci susțineau că nu e nevoie de așa ceva.

Dacă există, axionii ar fi produși în nucleele stelelor. Aceste particule sunt, totuși diferite de axionii specifici materiei întunecate, iar existența lor ar implica și existența altor tipuri de astfel de particule. O modalitate de a căuta particula axion este descoperirea zonelor cu radiații excesive. Aceste particule ar trebui să se dividă în perechi de fotoni atunci când se află în prezența unui câmp magnetic – așa că dacă într-o regiune sunt detectate mai multe radiații electromagnetice decât ar trebui, acesta ar putea fi un loc foarte bun pentru descoperirea particulelor. Și exact asta au găsit astronomii atunci când investigau zona în care se află „Cele Șapte Magnifice”.

Aceste stele neutronice – nucleele unor stele supermasive care s-au transformat în supernove – nu sunt neapărat adunate într-un grup, ci au o serie de trăsături importante în comun. Toate sunt stele neutronice izolate de vârstă mijlocie, adică doar câteva sute de mii de ani.

Toate sunt stele aflate într-un proces de răcire și emit raze X de intensitate scăzută, toate au câmpuri magnetice puternice, de trilioane de ori mai puternice decât al Pământului, suficient încât să producă divizarea particulelor axion. Și, de asemenea, toate se află relativ aproape, la circa 1500 de ani lumina de Terra.

Acest lucru le transformă într-un laborator excelent pentru căutarea particulelor, iar când o echipă de cercetători a început să le studieze cu mai multe telescoape, aceștia au identificat un tip de raze X foarte puternice, neobișnuite pentru stele de acest tip.

Totuși, în spațiu se petrec multe procese care pot produce radiații, așadar echipa a trebuit să examineze cu atenție toate sursele potențiale de emisii. Stelele de tip pulsar, de exemplu, emit radiații X de mare intensitate, însă în zona „Celor Șapte Magnifice” nu se regăsesc și alte tipuri de radiații, prcum undele radio.

O altă posibilitate este aceea ca radiațiile puternice să fie produse de surse din apropierea conglomeratului de stele neutronice, pe care cercetătorii să nu le fi găsit încă.

„Dacă am fi 100% siguri că ceea ce vedem este o nouă particulă, ar fi ceva incredibil, o revoluție în fizică”, au spus cercetătorii.

Așadar, pasul următor ar fi verificarea atentă a acestui scenariu, pentru a vedea dacă excesul este produs de particula axion – caz în care radiațiile ar fi emise la energii mai ridicate decât pot să detecteze echipamentele XMM-Newton și Chandra. Cercetătorii speră să folosească cel mai nou telescop NASA, NuSTAR, pentru a putea observa stelele pe lungimi de undă diferite.

__________________________________________________________________________________________________

Urmăriți emisiunile preferate pe protvplus.ro: