Группа физиков из университетов Амстердама, Принстона и Оксфорда обнаружила, что гипотетические частицы, известные как аксионы, могут существовать в виде облаков вокруг нейтронных звезд. Исследование опубликовано в журнале Physical Review X.
Узнайте больше в полной версии ➞Аксионы представляют собой гипотетические частицы, которые были предложены в 1970-х годах для решения проблем в понимании поведения нейтронов. Эти частицы являются крайне легкими и трудно обнаружимыми, но их существование может объяснить загадку темной материи, составляющей около 85 процентов массы Вселенной.
Для проведения исследования ученые использовали модели, которые показывают, как аксионы, захваченные гравитацией нейтронных звезд, образуют облака вокруг этих объектов. Они предположили, что взаимодействие аксионов с магнитными полями нейтронных звезд может привести к преобразованию этих частиц в фотоны, что делает возможным их наблюдение с помощью телескопов.
Результаты моделирования показали, что облака аксионов могут быть достаточно плотными, что делает их потенциально доступными для наблюдений. Такие облака должны образовываться вокруг большинства нейтронных звезд и могут испускать слабые сигналы света на протяжении всей жизни звезды.
Ученые также предполагают, что в конце жизненного цикла нейтронной звезды, когда она прекращает испускать электромагнитное излучение, аксионные облака могут вызвать короткую вспышку света. Оба типа сигналов можно было бы фиксировать современными радиотелескопами, что позволило бы изучать аксионы за пределами текущих экспериментальных ограничений. Для подтверждения гипотезы необходимы дальнейшие наблюдения и моделирование аксионных облаков, особенно в системах с двойными звездами и черными дырами.