Bij waarnemingen met de röntgensatelliet Chandra zijn geen aanwijzingen gevonden voor het bestaan van ‘axionen’ in het heelal.
Deze hypothetische deeltjes zijn een voorspelling van de zogeheten snaartheorie.
Al decennialang doen natuurkundigen pogingen om alle bekende krachten, deeltjes en wisselwerkingen in een allesomvattende theorie onder te brengen.
De snaartheorie is een van de bekendste kandidaten voor zo’n ‘theorie van alles’.
Deze theorie gaat niet uit van elementaire deeltjes zoals elektronen of quarks, maar van ’mini-elastiekjes’ die op verschillende manieren kunnen trillen.
Een van de voorspellingen van de snaartheorie, die overigens diverse versies kent, is dat er deeltjes zouden bestaan die meer dan een miljoen keer lichter zijn dan het elektron.
De deeltjes, die axionen worden genoemd, zouden ook de verklaring kunnen zijn voor de geheimzinnige donkere substantie waaruit het overgrote deel van de kosmische materie lijkt te bestaan.
Een van de voorspelde eigenschappen van deze ultra-lichte deeltjes is dat ze bij het passeren van magnetische velden soms in fotonen (lichtdeeltjes) veranderen.
Ook het omgekeerde zou kunnen gebeuren: fotonen zouden onder bepaalde omstandigheden in axionen kunnen worden omgezet.
De hoop bestond dat beide effecten waarneembaar zouden zijn in grote kosmische structuren, zoals clusters van sterrenstelsels.
Clusters bevatten zowel uitgestrekte magnetische velden als heldere bronnen van röntgenstraling (energierijke fotonen).
Vandaar dat een team van astronomen Chandra-waarnemingen van het centrum van de zogeheten Perseus-cluster hebben uitgeplozen (Astrophysical Journal).
Gekeken is hoeveel röntgenstraling het daar aanwezige superzware zwarte gat op verschillende golflengten produceert.
Naar verwachting zouden de hypothetische axionen dit ‘energiespectrum’ waarneembaar moeten verstoren, maar dat lijkt niet zo te zijn.
Dat bewijst overigens nog niet dat axionen niet bestaan.
Het is bijvoorbeeld denkbaar dat de gedaanteverandering van fotonen naar axionen (en omgekeerd) minder vaak optreedt dan verwacht.
Ook zouden de deeltjes meer massa kunnen hebben dan de zwaarste deeltjes die de Chandra-satelliet zou kunnen detecteren. (EE) (Image Credit: NASA/CXC/Univ. of Cambridge/C. Reynolds et al.)
