Magyar tudósok kiszámolták az axion nevű hipotetikus részecske tömegét. A részecske, amelyet kísérletekben eddig még nem sikerült kimutatni, egyszerre adhat magyarázatot az úgynevezett sötét anyag mibenlétére és a kvarkokat nukleonokká összetartó erős kölcsönhatás eddig megmagyarázatlan szimmetriájára.
„Számítógépes szimulációval követtük az erősen kölcsönható anyag fejlődését a korai univerzumban, és ennek segítségével sikerült meghatároznunk, hogy összesen mennyi axion keletkezhetett az univerzum fejlődése során. Feltételezve, hogy a sötét anyag nagy részét axionok teszik ki, jóslatot adtunk az axion tömegére, ami alapvető fontosságú a részecske kimutatására irányuló újabb kísérletek tervezése szempontjából” - közölte Katz Sándor tanszékvezető egyetemi tanár. Hozzátette: az axion egy speciális részecske, amelyről azt gondolják, hogy csekély a tömege, az elektronénál is nagyságrendekkel kisebb lehet.
Mivel maga a részecske is hipotetikus, a kutatók abból a még nem bizonyított feltételezésből indultak ki, hogy az axionok alkotják a világegyetemben található úgynevezett sötét anyagot.
„A csillagok nem úgy mozognak, mintha a galaxisokban csak annyi tömeg lenne, amennyit ténylegesen látunk. Ez azzal magyarázható, hogy van még olyan anyag a galaxisokban, amelyet nem látunk, de hozzájárul a galaxisok tömegéhez – ez a sötét anyag. Ha megbecsüljük, akkor ez ötször annyi, mint a hagyományosan látható anyag mennyisége. Komoly kihívás jelent megérteni, hogy mi a sötét anyag eredete, de feltételezések szerint az axion adhatja az ötszörös mennyiségű anyagot. Ha ez igaz, akkor visszafelé számolva megbecsülhető az axion tömege, ami azért fontos, mert így a kutatóknak nem a teljes tömegspektrumban kell keresniük az axiont, hanem hanem egy szűkebb sávban nyomozhatnak a még fel nem fedezett részecske után” - fejtette ki Katz Sándor.
Az egyetemi tanár szerint hatalmas eredménynek számítana, ha sikerülne az axionokat detektálni.
„Ez persze hipotézis, nincs garancia arra, hogy létezik az axion, és így arra sem, hogy ez alkotja a sötét anyagot, de a kísérletek ezt majd el tudják dönteni a pontosabb tömegtartomány ellenőrzésével” - emelte ki Katz Sándor.