Mer än 400 ljusår från jorden finns ett kluster av
unga neutronstjärnor som är för varma enligt vår kunskap i förhållande till
dess ålder. Dessa stjärnor har blivit kända som "Magnificent Seven".
De avger en ström av ultra-hög-energi i form av röntgenstrålning. Något som forskarna
inte kan förklara.
I en ny studie, publicerad den 12 januari i tidskriften Physical Review
Letters, Lawrence Berkeley National Laboratory av fysiker Benjamin Safdi och
kollegor beskrivs hur dessa använde superdatorer för att modellera utifrån
teorin att det är det ännu ej bevisat existerade bisonet axion produceras
inuti stjärnorna om det finns kan konvertera till röntgenstrålar i magnetfälten ovan
stjärnor.
Axioner har aldrig observerats. Men teorin om
dess existens kom redan på 1970-talet. Det är för tidigt att säga säkert om
axions finns eller om de är den verkliga källan i dramat för dessa unika
röntgenstrålar säger Safdi. Forskarna hoppas dock att den nya datormodelleringen kan peka på något utanför standardmodellen för fysik som beskriver kända
subatomära partiklar. "Vi är ganska säkra på att detta röntgenöverskott
finns och mycket säkra på att det finns något nytt som vi ej förstår källan från bland
detta överskott," säger Safdi i ett uttalande och tillägger. " Om vi
var 100% säkra på att det vi ser är en ny partikel skulle det vara stort. Det
skulle vara revolutionerande inom fysiken."
Med tanke på Magnificent Sevens ålder och stjärntyp
(neutronstjärnor) bör de enbart avge lågenergiröntgen och ultraviolett
ljus. Forskare har sökt efter om det bakom neutronstjärnhopen kan finnas andra objekt längre bort som kan avge de
mystiska högenergirika röntgenstrålarna. Men varken Europeiska rymdorganisationens
XMM-Newton-teleskop eller NASA:s Chandra-röntgenteleskop har visat på något annat som
kan vara det skyldiga till detta utsläpp av ultra-hög-energi röntgenstrålning.
Axions har som sagts föreslagits som en lösning på
mysteriet. Men kan axions verkligen produceras (och finns det) eller finnas inuti en
neutronstjärna? För att ta reda på det vände sig Safdi och hans kollegor till
superdatorer vid University of Michigan och Lawrence Berkeley National Laboratory.
En axion om det finns är en elementarpartikel med en mycket låg massa. Axions
kan teoretiskt vara en del av mörk materia.
Safdi och hans team fann att axions kan fungera likt
neutriner. Neutriner är en extremt ljus subatomär partikel som har visat sig
existera. Neutriner produceras inuti neutronstjärnor när neutroner stöter på
varandra; axioner skulle kunna produceras på samma sätt anses det.
Med tanke på deras låga massa och svaga
interaktioner med annat kan axions lätt undkomma kärnorna av neutronstjärnor
och flyga ut i rymden. Extremt starka magnetfält omger neutronstjärnor. I
närvaron av dessa fält, skulle axions konvertera till fotoner eller ljuspartiklar.
Detta skulle vara våglängder kortare än synligt ljus och registreras som
högenergiröntgenstrålar av astronomiska instrument. Men om det är axions som
ligger bakom fenomenet eller om detta ens existerar är bara på teoristadiet.
Det finns många slag av elementarpartiklar (min anm.) kanske det finns fler än vi anar. Kanske även dessa är uppbyggda av än mindre slag? Nja för min del tror jag det minsta som finns är strängar och därmed slår jag ett slag åter för strängteorin. Ovan diskussion glömmer en sak. Kan inte fenomenet bero på ett visst tillstånd av neutriner. Behövs verkligen förklaringen gå omvägen till en ny partikel?
Bild pixabay.com.
