弦理論真的存在嗎？科學家正在利用望遠鏡觀測這一萬能理論！

2023-04-02 00:39:24

最近，天文學家使用美國宇航局的錢德拉X射線太空望遠鏡來測試弦理論據了解，天文學家已經探索了英仙座星系團，以找到一個迄今未被發現的粒子，這將有助於我們找到弦理論的線索。

弦理論認為，所有已知的力、粒子和相互作用可以通過一個單一的框架聯繫起來，以理解物理宇宙。一群天文學家利用美國國家航空航天局的錢德拉X射線天文臺來研究星系團，這是宇宙中最大的由重力聚集的結構。科學家希望尋找被稱為軸子的超低質量粒子的跡象，許多弦理論模型預測軸子應該存在。瑞典斯德哥爾摩大學該項研究的共同作者大衛·馬什在錢德拉X射線天文臺發布的一份聲明中說:「雖然在像星系團這樣的巨大結構中，似乎不太可能找到像軸子這樣的微小粒子，但它們確實是值得尋找的地方。」。

英仙座星團科學家們研究了這個星系團，尋找超低質量粒子的跡象，這將有助於支持弦理論。人們認為，軸子的質量非常低，從百萬分之一到零電子質量不等。根據該聲明，該團隊還尋找「類軸粒子」的跡象，這是一個更廣泛的超低質量粒子類別，其性質與軸子相似。

此外，當這些超低質量粒子通過磁場時，它們有時會轉換成光子，光子是構成光的粒子相反，在某些條件下，光子也可以轉換成軸子。根據這份聲明，這兩種情況都取決於粒子的質量和它們被轉換的難易程度，也就是所謂的可轉換性。

作為這項新研究的一部分，天文學家利用錢德拉太空望遠鏡研究了英仙座星系團中心超大質量黑洞物質墜落產生的X射線輻射光譜。因為星系團有很遠的磁場，它們通常也包含明亮的X射線源。這些特徵一起提高了檢測軸向類顆粒轉變的可能性。然而，根據聲明，該小組沒有檢測到任何可能表明軸向粒子存在的X射線輻射扭曲。

「我們的研究並不排除這些粒子的存在，但這肯定無助於他們的處境，」來自英國諾丁漢大學的研究合著者海倫·拉塞爾在一份聲明中說。這些約束挖掘了弦理論提出的屬性範圍，可能有助於弦論者消除他們的理論「

研究人員說，對最近這些觀測的一個可能的解釋是，這些粒子的可轉換性比錢德拉太空望遠鏡所能探測到的要少或多英國劍橋大學的克里斯多福·雷諾茲是這項研究的第一作者。他在一份聲明中說:「直到最近，我還不知道有多少x射線天文學家能對弦理論做出貢獻，但我們可以發揮重要作用。」如果這些粒子最終被發現，它們將永遠改變物理學。「