據(jù)外媒報道，軸子的發(fā)現(xiàn)將標志著科學史上的一個關鍵事件。這個假設的粒子可以同時解決現(xiàn)代物理學的兩個基本問題：強相互作用中的Charge and Parity問題以及暗物質(zhì)之謎。然而盡管人們對尋找它有著很高的科學興趣，但由于缺乏以合理成本建造的高靈敏度技術，在高無線電頻率(6 GHz以上)的搜尋工作幾乎被擱置了--直到現(xiàn)在。

西班牙卡納利天文物理研究所(IAC)將參與國際合作開發(fā)DALI(暗光子和類軸子粒子干涉儀)實驗，這是一種用于暗物質(zhì)的天體粒子望遠鏡，其科學目標是在6到60GHz頻段中尋找軸子和副光子。IAC目前正在設計和制造原型。

根據(jù)20世紀70年代的理論預測，軸子是一種假設的低質(zhì)量粒子，它跟標準粒子如原子核、電子以及光子相互作用很弱。這些提出的相互作用的研究，試圖檢測軸子與不同類型的儀器。一種有希望的技術是研究軸子跟標準光子的相互作用。

“軸子在外部強磁場的作用下跟光子‘混合’、產(chǎn)生微弱的無線電或微波信號，這種磁場是由粒子探測器中的超導磁體或用于磁共振醫(yī)學診斷的磁體產(chǎn)生。這個信號自80年代結束后一直在尋找各種各樣的實驗，這就是我們想要使用DALI檢測的信號，“IAC研究人員、這項研究的論文第一作者Javier De Miguel說道。

據(jù)了解，第一個軸子探測器是在80年代和90年代制造的，它使用了一個諧振腔，在超級磁鐵內(nèi)部放大了軸子預測到的微弱微波信號并試圖把它帶入科學儀器可檢測到的功率范圍。然而不幸的是，腔體的大小跟掃描頻率成反比，對于軸子來說，腔體太小，無法制造出大于6 GHz的頻率。

出于這個原因，新實驗匯集了最有希望的高頻掃描技術并將其納入一個實用的設計中，同時還增加了用于軸子暗物質(zhì)的天體粒子探測器的能力。通過這種方式，DALI包含了一個強大的超導磁體、一個帶有新型諧振器的軸子探測器--從而使軸子引起的微弱信號可以被探測到--以及一個能讓它掃描天空中天體和區(qū)域以尋找暗物質(zhì)的地平裝置。這樣，DALI就可以幫助檢測軸子了。

軸子是一種偽標量粒子，其性質(zhì)跟2012年在歐洲核子研究中心(CERN)發(fā)現(xiàn)的希格斯玻色子類似，是一種很有希望的暗物質(zhì)候選粒子。

關鍵詞： 天文粒子望遠鏡