그들의 대답은 axion이라고 불리는 가상 입자가 이전에 생각했던 것만 큼 무겁지 않았다는 것입니다. 더 가벼운 축은 덜 촉매로 작용하여 초기 우주에서 살아남을 수있게한다. 오스틴 텍사스 대학교의 물리 조교수 인 피터 그레이엄 (Peter Graham)은“우주에서 우리가 중요한 이유는이 축과 같은 입자의 이국적인 붕괴와 관련이있다”고 말했다. "우리의 계산은 Axion 이이 부패를 약간 생산하고 생존하기에 충분한 문제를 허용하기에 충분히 가볍다는 것이었다."
Axions는 강한 CP 문제에 대한 해결책으로 존재할 것으로 예상되는 가상의 기본 입자이며, 이는 중성자에 전기 쌍극자 모멘트가없는 이유에 대한 이론적 퍼즐입니다. Peccei-Quinn 이론은 답을 제시하여 축이 존재하고 상호 작용이 중성자의 전기 쌍극자 모멘트를 취소한다는 것을 시사합니다.
축의 존재는 물리학 자들이 적극적으로 추구했으며, 그 질량은 10^-36 ~ 10^-26 전자 볼트 범위로 생각됩니다. Axion의 질량은 초기 우주에서 물질의 진화에 미치는 영향을 결정합니다. 중성 혈관은 빠른 중성자-안티 누트론 진동으로 이어질 것이며, 이는 빠르게 물질을 고갈시킬 것이다. 가벼운 축은 더 많은 양성자가 생존 할 수있게하여 오늘날 우리가 관찰하는 물질이 지배적 인 우주를 초래할 것입니다.
Axion의 질량과 광자와의 상호 작용을 조사하기 위해 연구팀은 Texas Advanced Computing Center (TACC)의 슈퍼 컴퓨터와 시뮬레이션을 수행했습니다. 그들은 광범위한 Axion 덩어리를 탐색하고 Axion-Photon 상호 작용의 확률을 계산했습니다.
그들의 계산은 약 10^-28 전자 볼트의 Axion 질량에 대해, Axion-Photon 커플 링은 초기 우주에서 더 많은 중요성을 보존하여 Neutron-Antineutron 시스템의 느린 진화를 유도 할 정도로 강력하다는 것을 보여 주었다.
이 발견은 axion 검색의 새로운 가능성을 열어서 광학 및 X- 선 캐비티를 사용한 실험 이이 범위에 가까운 Axion 덩어리를 조사 할 수 있음을 시사합니다.
이 연구는 Journal Physical Review Letters에 발표되었으며 시카고 대학교의 우주 물리학 연구소의 David Moore 및 Gordan Krnjaic과의 공동 작업을 수행했습니다. 이 작업은 에너지 부, 국립 과학 재단 및 알프레드 P. 슬론 재단 (Alfred P. Sloan Foundation)의 지원을 받았습니다.
