Az ultrakönnyű részecske létezését először 1977-ben jósolta meg Roberto Peccei és Helen Quinn, amikor a standard modell egyik hiányosságára keresték a választ, egész pontosan a kvarkokat nukleonokká összetartó erős kölcsönhatás szimmetriájára. Az elméleti részecske a fizikusok számára ugyanakkor nem csak az erős-CP probléma lehetséges megoldása miatt volt különösen érdekes, hanem mert idő közben rájöttek, hogy az ultrakönnyű részecske megoldást nyújthatna egy másik fontos kérdésre, az univerzum 85%-át alkotó sötét anyag mibenlétére is.

A mostani eredmények a XENON1T kísérletből származnak, amelynek során a kutatók két éven keresztül gyűjtötték az adatokat a Gran Sasso hegység mélyében felépített laboratóriumban. A kutatók 3,2 tonna rendkívül tiszta, cseppfolyósított xenont töltöttek egy tartályba, amely stabilitásánál fogva rendkívül alkalmas arra, hogy a rajta keresztülhaladó részecskéket érzékeljék. A föld alatti laboratóriumban elhelyezett tartályok nagy fokú védelmet élveztek a sugárzástól, hiszen csupán néhány részecske képes arra, hogy keresztülhatoljon a hegyen, apró villanásokat előidézve a tartályban. Ezeknek a villanásoknak a többsége a kutatók számára már jól ismert, így olyan villanásokat kerestek, amiket a jelenlegi ismereteinkkel nem tudnánk megmagyarázni.

“Ha ez beigazolódik, az a legnagyobb felfedezés lehet a fizikának ebben a szegletében a kozmikus gyorsulás felfedezése óta” - világított rá Chanda Prescod-Weinstein, a New Hampshire-i Egyetem fizikusa a Live Science-nek arra, mekkora jelentőségű lenne az axion felfedezése (1998-ban rájöttek, hogy az univerzum egyre gyorsuló ütemben tágul). Ennek ellenére a fizikusok nagy része egyelőre inkább türelemre int, főként azért, mert egyelőre nem volt lehetőségük leellenőrizni a tanulmányt.

De maguk a kísérlet vezetői is nagyon óvatosak, ha az eredményekről van szó, amik szerintük az axion létezésén túl más okokra is visszavezethetők. Többek között elképzelhető, hogy a tartály szennyezettsége vagy neutrínók okozták a megmagyarázhatatlan mérési eredményeket. "Szeretnénk, ha mindenki számára világos lenne, hogy a beszámolónk csupán egy jelenségről szól, nem pedig egy felfedezésről" - nyilatkozta a The New York Timesnak a kutatás egyik résztvevője, Evan Shockley.

A Tokiói Egyetem fizikusa, a kísérletben szintén részt vevő Kai Martens valamivel optimistább. A kutató a Live Science-nek elmondta, hogy nagyjából tízezer a kettőhöz az esély arra, hogy az eredményeket a háttérsugárzás okozta. Martens ugyanakkor hozzátette, hogy még ha valóban az axiont találták is meg, az nem garantálja, hogy az elemi részecske valóban magyarázatot ad az erős-CP problémára, pláne nem a sötét anyagra. Utóbbi már csak azért is valószínűtlen lenne, mert az eredményekből úgy tűnik, hogy az általuk érzékelt axion frissen formálódott a Napban, míg a fizika mai állása szerint a sötét anyag évmilliárdok óta változatlan formában létezik.

(Borítókép: Getty Images)