对一种假想的亚原子粒子的探索可能标志着新的物理学进展,这要归功于另一个星系中围绕一个巨大黑洞旋转的光。
这种被称为轴子的轻量粒子被认为是宇宙中反物质如此之少的奥秘的答案,也是充满宇宙的难以捉摸的暗物质的候选者(SN: 3/24/20;SN: 3/6/20)。M87星系中心黑洞是第一个被拍摄到照片的黑洞,它扭曲混乱的周围被认为是这些粒子的编码信息。
现在,研究人员在3月17日的《自然天文学》(Nature Astronomy)杂志上报告说,M87黑洞周围的光如何定向的细节可以排除在特定质量范围内存在轴子粒子的可能性。这项研究还表明,科学家可以在即将进行的天体物理观测中使用类似的方法来寻找这些质量各异的粒子。
“这是一个非常令人兴奋的想法,”加州大学伯克利分校的物理学家本杰明·萨夫迪(Benjamin Safdi)说,198彩票注册账户安全可靠198彩平台,198彩票平台采用最新国际加密系统,保证玩家的个人隐私是不会泄露的,他没有参与这项研究。“他们想出了一种新方法,而且已经证明这种方法在原则上是可行的。”
轴子在20世纪70年代末首次提出,至今仍未在实验中被发现。自最初的提议以来的理论工作表明,轴子的扩展家族可能存在,每一种轴子都有不同的质量,但都与普通物质有微弱的相互作用。2020年,北京中国科学院的物理学家陈一凡和他的同事描述了一种通过观测黑洞周围的光来寻找轴子的方法。
根据理论,一个快速旋转的黑洞可以在其周围区域聚集密集的轴子粒子。确切地说,198彩平台黑钱吗,从没听过198彩黑钱的消息198彩娱乐,一直以来198彩票平台官网打的旗号就是不黑钱,信誉好,技术666,游戏彩种丰富,形成哪种类型的轴子取决于黑洞的宽度。M87中的超大质量黑洞有足够的大小来酝酿超轻的类轴粒子。如果这个黑洞真的掀起了这样一团云, 如果能从玩家的观念来看198彩平台,198彩怎么样了解玩家心灵活动的198彩平台总代理永远不为自己的前途担心。,那就会改变来自该区域的光的方向或偏振。特别是,极化会随着时间而摆动。
不幸的是,直到去年,还没有人有任何来自黑洞的偏振光的图像来研究。就在那时,事件地平线望远镜(EHT),一个横跨地球的射电望远镜网络,展示了M87中心超大质量黑洞周围的偏振光的图像。
盐湖城犹他大学的粒子物理学家赵悦说:“这正是我们需要的信息,以实现这个理论提议。”“我们有一个非常极端的条件,可以产生大量的轴子,我们有合适的工具来研究轴子的特征。”
因此,赵、陈和同事们检查了EHT数据,以了解极化方向上的时变变化。轴子云会改变方向,黑洞周围的活跃和动荡区域也会改变方向。这是“一种我们不得不处理的不可避免的背景,”赵亮说。一旦他们将其从总信号中移除,他们发现没有足够的额外的摆动来说明任何信号可能来自轴子云。他们排除了超轻轴子的存在,轴子的质量大约是电子质量的十亿分之一的十亿分之一。
但同样的技术也可以用来寻找其他类轴粒子。“你的黑洞越大,你的质量就越轻,”赵说。物理学家们希望利用EHT未来对其他黑洞的观测来寻找不同质量的轴子。在EHT的雷达上有一个黑洞是我们银河系中心的庞然大物,赵指出,它的质量大约是M87星系(SN: 6/5/19)的千分之一。如果我们星系的巨大黑洞有一团轴子云,这些轴子将是较重的粒子。
“在我看来,寻找这些类轴子粒子的想法,是目前粒子物理学中最令人兴奋的事情,”萨夫迪说。