Данные от EHT исключают существование аксионов в определенном диапазоне масс

Группа исследователей из Китая и Германии обнаружила, что данные телескопа Event Horizon (EHT) исключают вероятность существования аксионных частиц в определенном диапазоне масс вокруг черной дыры M87.

В своей статье, опубликованной в журнале Nature Astronomy, ученые описывают свой анализ данных, недавно полученных от EHT, и то, что он показал об изменяющихся во времени изменениях направления поляризации.

Аксионы были впервые предложены еще в 1970-х годах, чтобы объяснить, почему во Вселенной так мало антиматерии. Также предполагается, что частицы являются квантами темной материи. К сожалению, пока никто не смог доказать их существование.

Вместо этого физики продолжают искать косвенные доказательства их существования. В этой новой попытке исследователи рассмотрели еще одну теоретическую идею, которая предполагает, что аксионы должны накапливаться в облаках вокруг черных дыр.

Ученые не могли проверить это предположение до недавнего времени, потому что у них не было изображений поляризованного света, излучаемого черной дырой.

Ситуация изменилась в прошлом году, когда EHT (сеть радиотелескопов по всему миру) сделала снимки черной дыры M87 и опубликовала их для использования другими исследователями.

Теория предполагает, что аксионы в облаке вокруг черной дыры должны изменять поляризацию света, исходящего из этой части облака — должно быть колебание.

Исследователи проанализировали данные EHT в поисках такого колебания. Но для этого им пришлось отфильтровать другой материал, который также мог способствовать колебанию.

Как только это было сделано, они обнаружили, что оставшееся небольшое колебание исключает возможность присутствия сверхлегких аксионов в облаке.

Методы, которые они использовали, также могут быть применены для поиска аксионоподобных частиц вокруг других черных дыр, таких как та, что находится в центре галактики Млечный Путь, которая является одной из будущих целей наблюдения EHT.

Исследование было опубликовано в журнале Nature Astronomy.