Sag for axion-oprindelse af mørkt stof vinder trækkraft

I en ny undersøgelse af aksionsbevægelse, forskere foreslår et scenarie kendt som "kinetisk fejljustering", der i høj grad styrker argumentet for aksion/mørk stof-ækvivalens. Det nye koncept besvarer centrale spørgsmål relateret til oprindelsen af ​​mørkt stof og giver nye veje til løbende opdagelsesindsats. Dette arbejde, udgivet i Fysiske anmeldelsesbreve , blev udført af forskere ved Institute for Advanced Study, University of Michigan, og UC Berkeley.

Eksistensen af ​​mørkt stof er blevet bekræftet af flere uafhængige observationer, men dens sande identitet forbliver et mysterium. Ifølge denne undersøgelse, axionshastighed giver et centralt indblik i det mørke stof-puslespil. Tidligere forskningsindsats har med succes tegnet sig for overflod af mørkt stof i universet; dog visse faktorer, såsom underproduktion af aksioner med stærkere vekselvirkninger med almindeligt stof, forblev uudforsket.

Ved at tildele en begyndelseshastighed, der ikke er nul, til aksionsfeltet, holdet opdagede en mekanisme - kaldet kinetisk fejljustering - der producerede langt flere aksioner i det tidlige univers end konventionelle mekanismer. Bevægelsen, genereret ved at bryde aksionsforskydningssymmetrien, ændrer væsentligt den konventionelle beregning af axion mørkt stof-overflod. Derudover denne dynamik tillader axion mørkt stof at reagere stærkere med almindeligt stof, overstiger forudsigelsen af ​​den konventionelle fejljusteringsmekanisme.

"Den omfattende litteratur om aksionen blev bygget på den antagelse, at aksionsfeltet oprindeligt er statisk i det tidlige univers, "sagde Keisuke Harigaya fra Institute for Advanced Study." I stedet vi opdagede, at aksionsfeltet oprindeligt kan være dynamisk som en konsekvens af teorier om kvantetyngdekraft med aksioner."

To medlemmer af forskergruppen, Keisuke Harigaya og Raymond Co, tidligere udforsket begrebet axion dynamik i undersøgelsen "Axiogenesis, " som forklarede, hvordan overskuddet af stof i forhold til antistof kunne skyldes en begyndelseshastighed, der ikke er nul, for QCD-aksionsfeltet. Denne undersøgelse gav også en ramme til at generere ny indsigt i spørgsmålene omkring mørkt stof.

"Denne nye kinetiske fejljusteringsmekanisme forudsiger en aksion med en større interaktionsstyrke og kan blive opdaget i planlagte eksperimentelle søgninger, " udtalte Raymond Co fra University of Michigan. "Vores opdagelse af ny aksionsdynamik åbner således uudforskede forskningsmuligheder for teoretisk og eksperimentel partikelfysik og kosmologi."

Til dato, axion har vist sig at være utrolig alsidig. Partiklen blev oprindeligt foreslået for at løse mysteriet om, hvorfor neutroner ikke interagerer med et elektrisk felt på trods af at de har ladede bestanddele. Tidligere IAS-professor Frank Wilczek, hvem opfandt udtrykket axion, offentliggjorde sine skelsættende resultater i 1978 i Fysiske anmeldelsesbreve mens han er medlem af Instituttet for Avanceret Studies School of Natural Sciences.