Nieuw onderzoek, onder leiding van theoretisch fysicus Benjamin Safdi van het Lawrence Berkeley National Laboratory, wijst erop dat nog niet eerder waargenomen deeltjes, axionen geheten, de bron kunnen zijn van de hoogenergetische röntgenstraling die bij een aantal neutronensterren is waargenomen (Physical Review Letters).
Axionen zijn hypothetische deeltjes die in de jaren 70 werden geïntroduceerd als oplossing voor een fundamenteel probleem in de deeltjesfysica.
Naar verwachting zouden ze geproduceerd moeten worden in de kernen van sterren, en in aanwezigheid van een magnetisch veld in lichtdeeltjes (fotonen) veranderen.
Ook zouden axionen de verklaring kunnen zijn voor de donkere materie – de geheimzinnige materie die 85 procent van de totale massa van het heelal voor zijn rekening neemt.
Een verzameling neutronensterren, bekend als de Magnificent Seven, wordt gezien als een goede proeftuin voor de speurtocht naar axionen.
De neutronensterren – compacte restanten van ontplofte sterren – hebben sterke magnetische velden, zijn met afstanden van enkele honderden lichtjaren tamelijk dichtbij, en zouden naar verwachting alleen zachte (laagenergetische) röntgenstraling en ultraviolet licht mogen produceren.
Dat ze desondanks een bron van harde (hoogenergetische) straling zijn, komt dus als een verrassing.
De meest eenvoudige verklaring zou zijn dat deze straling van objecten achter de neutronensterren afkomstig is.
Maar dan zou de straling ook tot uiting moeten komen in data van de röntgensatellieten XMM-Newton en Chandra, en dat lijkt niet het geval.
Safdi en zijn medewerkers hopen dan ook dat de harde röntgenstraling van de Magnificent Seven inderdaad van axionen afkomstig is.
Helemaal zeker daarvan zijn ze nog niet, en het is best mogelijk dat er nog een andere verklaring voor wordt gevonden.
Om hun vermoeden verder te onderbouwen, willen de natuurkundigen witte dwergsterren onder de loep gaan nemen.
Ook dat zijn compacte sterrestanten met sterke magnetische velden, maar deze zenden van zichzelf nog minder röntgenstraling uit.
Als daar óók sporen van hoogenergetische röntgenstraling worden aangetroffen, komt de axionen-hypothese een stuk sterker te staan. (EE)
(Image Credit:D. Ducros, ESA/XMM-Newton)
