Fizicienii teoreticieni au propus pentru prima oară existența axionilor în anii '70 - subparticule de care aveau nevoie pentru a putea rezolva anumite probleme de matematică legate de forța nucleară tare, forța responsabilă de alipirea și menținerea quarcurilor împreună. Însă, de atunci, axionii au devenit și una dintre explicațiile cele mai populare cu privire la materia întunecată, o misterioasă substanță care reprezintă până la 85% din masa întregului Univers dar este imposibil de detectat pentru că nu emite lumină și nu interacționează nici cu materia ordinară (barionică) altfel decât prin gravitație.

Dacă această descoperire va fi confirmată, axionii ar putea constitui răspunsul de care fizicienii aveau nevoie pentru a rezolva asimetriile forței nucleare puternice. Însă axionii nu vor putea explica misterul masei lipsă din Univers, conform lui Kai Martens, fizician la Universitatea din Tokyo care a lucrat în cadrul acestui experiment. Axionii, care par să fie emiși constant, sub forma unui flux, de către Soare, nu se comportă ca misterioasele particule reci de materie întunecată, despre care fizicienii cred că se adună formând gigantice halouri în jurul galaxiilor. În plus, axionii sunt particule sintetizate de stele, în timp ce misterioasa materie întunecată pare să fi rămas neschimbată de miliarde de ani, încă din copilăria Universului.

Deocamdată nu este cert nici dacă cercetătorii au descoperit într-adevăr axionii. În pofida celor doi ani în care au fost adunate date, semnalul acestei descoperiri a fost atât de slab prin comparație cu semnalul ce este interpretat de obicei drept descoperirea unei noi subparticule în fizică, încât este nevoie de continuarea experimentului și de colectarea de noi date pentru a vedea dacă această detecție va fi repetată, conform lui Martens.

Desigur, deși slab, semnalul a fost clar. El a apărut într-un bazin subteran umplut cu 3,2 tone de xenon lichid, în condiții de întuneric complet - în cadrul experimentului "XENON1T" desfășurat la Laboratorul Național Gran Sasso din Italia. Există însă cel puțin două alte fenomene fizice care pot explica datele obținute în cadrul experimentului "XENON1T". Însă cercetătorii au testat câteva teorii și au aflat că axionii care provin din Soare sunt cea mai probabilă explicație pentru rezultatele pe care le-au obținut.

Fizicieni care nu au participat la experiment nu au evaluat încă datele anunțate la 17 iunie. Presa a fost anunțată cu privire la descoperire înainte de acest anunț, însă datele și studiul realizat pe baza lor nu sunt deocamdată disponibile.

În cadrul experimentului "XENON1T", cercetătorii urmăresc mici străluciri produse în întunericul tancului umplut cu xenon lichid. Izolat în subteran de marea majoritate a eventualelor surse de radiații, în acest rezervor cu xenon nu pot ajunge decât foarte puține particule (printre care, teoretic și particulele de materie întunecată). În momentul în care o astfel de particulă se ciocnește de un atom de xenon, produce un mic flash luminos. Majoritatea acestor flashuri sunt ușor de explicat, reprezentând rezultatul interacțiunii atomilor de xenon cu particule deja cunoscute de fizicieni.

Aceasta a fost pentru prima oară când fizicienii care lucrează la acest experiment au detectat o creștere a activității la un nivel energetic scăzut, care corespunde cu ceea ce fizicienii s-ar aștepta să se întâmple dacă axionii de proveniență solară există într-adevăr.

Până în prezent, rezultatele obținute în cadrul experimentului "XENON1T" nu au dus la identificarea altor particule teoretice, denumite WIMPS ("weakly interacting massive particles", care sunt alte particule din care fizicenii presupun că ar putea fi compusă materia întunecată.

"Deși WIMP a fost paradigma dominantă în domeniul materiei întunecate de mai mulți ani, axionii fac parte și ei din această căutare de cel puțin tot atât timp, iat în ultimii ani au fost lansate tot mai multe experimente în căutarea lor", conform lui Tien-Tien Yu, fizician la Universitatea din Oregon, care nu a participat însă la acest experiment.

Astfel, dacă va fi confirmată, detectarea axionilor se va potrivi perfect cu alte descoperiri și evoluții recente în căutarea materiei întunecate. 

Sursa:Agerpres