物理学家从附近的参宿四寻找轴子，参宿四的相关介绍

　　现在，麻省理工学院的物理学家已经在参宿四寻找轴子，参宿四是一颗附近的恒星，预计很快会以超新星的形式燃尽，至少在天体物理时标上是这样。鉴于参宿四即将消亡，它应该是一个天然的轴子工厂，随着恒星的燃烧，它会不断产生粒子。

　　难以捉摸的轴子粒子比电子轻许多倍，其性质几乎不能给普通物质留下任何印象。因此，像鬼一样的粒子是暗物质的主要竞争者，暗物质是一种假设的，不可见的物质，被认为构成了宇宙质量的85％。

　　迄今为止，轴子规避了检测。物理学家预测，如果它们确实存在，那么它们必须在极端环境中产生，例如在超新星爆发时恒星的核心。当这些恒星向外界发射轴子时，这些粒子在遇到周围任何磁场时都应短暂变形为光子，并有可能自我展示。

　　但是，当团队以X射线波段中的光子形式寻找轴子的预期特征时，他们的搜索却空了。他们的结果排除了可以与多种能量的光子相互作用的超轻轴。这些发现为粒子的性质设置了新的限制条件，该限制条件比以前任何基于实验室的轴测实验都要强三倍。

　　麻省理工学院物理学助理教授凯斯汀·佩雷斯说：“我们的结果表明，如果您要寻找我们所寻找的这些真正的轻粒子，它们与光子的对话不会太多。” “我们基本上是在使每个人的生活都变得更加艰难，因为我们在说，'您将不得不考虑其他一些会给您斧头信号的东西。'”

　　佩雷斯和她的同事在“物理评论信”中发表了他们的结果。目前许多寻找轴子的实验旨在将轴子视为普里马科夫效应的产物，这一过程描述了轴子和光子之间的理论“耦合”。轴子通常不被认为与光子相互作用，因此它们很可能是暗物质。然而，普里马科夫效应预测，当光子受到强磁场作用时，比如在恒星核心中，它们可能会变成轴子。因此，许多恒星的中心应该是自然轴子工厂。

　　当一颗恒星在超新星中爆炸时，它应该会将轴子搅动到宇宙中。如果不可见的粒子进入磁场，例如在恒星和地球之间，它们应该会变回光子，大概带有一些可探测的能量。科学家正在通过这个过程寻找轴子，例如从我们自己的太阳。

　　佩雷斯说:“但是太阳也有耀斑，并且总是发出x光，这很难理解。”

　　她和她的同事们转而寻找参宿四的轴子，参宿四是一种通常不发射x光的恒星。这颗恒星是离地球最近的恒星之一，预计将很快爆炸。

　　佩雷斯解释说:“参宿四所处的温度和生活阶段，通过标准的恒星天体物理学，你不会期望看到x光从中出来。”。“但是如果轴子确实存在，并且正在出现，我们可能会看到一个x光特征。这就是为什么这颗恒星是一个很好的物体:如果你看到x光，这是一个确凿的信号，表明它一定是轴子。”

　　研究人员利用美国宇航局的天基望远镜NuSTAR拍摄的数据，寻找参宿四轴子的X射线特征，该望远镜聚焦来自天体物理源的高能X射线。该团队在参宿四上训练望远镜期间，从NuSTAR获得了50千秒的数据。

　　研究人员随后模拟了一系列X射线发射，如果参宿四喷出轴子，他们可能会从参宿四看到这些发射。他们考虑了轴子可能的质量范围，以及轴子“耦合”并重新转化为光子的可能性范围，这取决于恒星和地球之间的磁场强度。

　　佩雷斯说:“在所有的建模中，你可以得到一系列轴子的x光信号可能是什么样子的。”

　　然而，当他们在NuSTAR的数据中搜索这些信号时，他们没有发现超出他们预期背景或任何普通天体物理X射线源之外的任何东西。

　　肖说:“参宿四可能处于进化的晚期，在这种情况下，很有可能转化为轴子。但是数据就是数据。”

　　考虑到他们所考虑的条件范围，该团队的无效结果排除了很大的可能性，并且设定了一个上限，该上限是以前基于实验室的搜索所确定的轴力的三倍。从本质上讲，这意味着如果轴的质量超轻，研究小组的结果表明，粒子与光子耦合并发出任何可检测的X射线的可能性必须至少低三倍。

　　“如果轴具有超轻质量，我们绝对可以告诉您它们的耦合必须非常小，否则我们会看到的。” 佩雷斯说。

　　最终，这意味着科学家们可能不得不寻找其他难以检测到的轴带信号能带。

　　佩雷斯说：“如果我们看到一颗超新星，那将是令人兴奋的，它将点燃大量的轴子，这些轴子不是在X射线中，而是在伽马射线中。” “如果一颗恒星爆炸了，我们看不到轴子，那么我们将会在轴子与光子的耦合上受到非常严格的限制。所以每个人都在为参宿四祈祷。”