Práce amerických fyziků ukazuje, jak vyřešit problém s exotickou částicí zvanou axion. Dva experimenty zkoumající existenci a vlastnosti této částice totiž původně přišly se zcela jinými výsledky.

Axion je stále ještě hypotetickou částicí, která nebyla nikdy přímo pozorována. Do fyzikálních teorií byla zavedena před třiceti lety jako lék na rozkol mezi experimentálními výsledky a teorií zvanou kvantová chromodynamika.

Časem si fyzici uvědomili, že axion má vhodné vlastnosti, aby se stal kandidátem na složku skryté hmoty vesmíru. Tato hmota představuje drtivou většinu látkového obsahu kosmu, ale o její podstatě vědci vědí pramálo.

Zatímco loni fyzici pracující na experimentu PVLAS prohlašovali, že se jim podařilo objevit náznaky existence axionu, druhá vědecká skupina z experimentu CAST přišla se zcela odlišnými výsledky.

Oba experimenty pracovaly za jiných podmínek — vědci v projektu PVLAS využívali laserových paprsků, kdežto členové experimentu CAST se soustředí na detekci axionů přicházejících ze Slunce.

A druhá jmenovaná skupina získala opravdu zcela jiné výsledky než první, totiž žádné.

Právě v odlišném charakteru obou experimentů vidí problém Rabi Mohapatra z Marylandské univerzity a Salah Nasri z Floridské univerzity ve Spojených státech. Ve své nové práci ukázali, že rozpor ve výsledcích se řeší tehdy, vezmou-li se v úvahu právě ony odlišné zdroje axionů. Jádro pudla je dle nich skryto hlavně v odlišných teplotách, se kterými experimenty pracovaly.

Jejich nová teorie předpokládá, že sluneční axiony nebyly pozorovány proto, že nejsou splněny určité podmínky. Vysoká teplota naší hvězdy zkrátka způsobí, že mechanismy, kterými se axion poté projevuje, selžou. Připodobňují to k přechodu, který se děje v magnetech. Magnety totiž také při vyšších teplotách svůj magnetismus ztrácejí.

Jejich teorie je však podmíněna existencí další exotické částice, která v detektorech urychlovačů ještě nebyl pozorována. Mohapatra říká, že nové experimenty na urychlovačích, jako je LHC nebo budoucí ILC, by její existenci měly potvrdit. Na rozřešení si tak ještě musíme počkat.