Одной из самых больших идей в физике является возможность того, что все известные силы, частицы и взаимодействия могут быть связаны в одной структуре. Теория струн является, пожалуй, самым известным предложением для «теории всего», которая бы связывала наше понимание физической вселенной.
Об этом сообщается в пресс-релизе на Phys.org.
Несмотря на то, что в течение десятилетий в физическом сообществе циркулировало много разных версий теории струн, экспериментальных испытаний было очень мало.
Ученые Университета Кембриджа в Великобритании смогли подтвердить ошибочность некоторых разновидностей теории струн, которые предсказывали существование гипотетических частиц аксионов с определенными характеристиками.
Для аксионов неизвестна точная масса, однако ряд теорий предсказывает, что она должна варьироваться от примерно одной миллионной массы электрона до нулевой массы. Эти частицы также способны превращаться в фотоны, проходя через магнитные поля.
Кроме того, фотоны также могут быть преобразованы в аксионы при определенных условиях. Частота такого переключения зависит от свойств аксионов. Некоторые ученые предполагают, что может существовать целый класс аксионоподобных частиц, обладающих диапазоном значений конвертируемости.
Подходящей средой для преобразования аксионоподобных частиц являются скопления галактик, где космическое пространство пронизано магнитными полями. Исследователи изучили с помощью космического телескопа Chandra рентгеновские лучи, которые испускаются поглощающей вещество сверхмассивной черной дырой в созвездии Персей.
Если аксионоподобные частицы существуют, ученые должны были обнаружить искажения, однако эти искажения отсутствовали. Таким образом, удалось исключить большинство типов аксионоподобных частиц с массой ниже примерно одной миллионной миллиардной доли электрона.
Изображение: NASA / CXC / Univ. of Cambridge / C. Reynolds et al.
Ученые не исключают вероятности, что могут существовать аксионоподобные частицы с более низкими значениями конвертируемости, остающиеся недоступными для современных методов наблюдения. Однако другой возможной интерпретацией результатов наблюдения может быть то, что этих частиц нет вовсе.
Напомним, космический телескоп Hubble NASA сделал снимок облака, где образуются гигантские звезды.
