Suurin osa maailmankaikkeuden materiasta on niin sanottua pimeää ainetta, jonka rakennetta ei vieläkään tunneta. Yli neljäkymmentä vuotta sitten esitettiin teoria aksioni-hiukkasesta, joka voisi selittää, mistä pimeä aine koostuu.

Aksionit ovat pienimassaisia eivätkä suuremmin piittaa muista hiukkasista. Suosio pimeän aineen kandidaattina perustuu siihen, että aksionien avulla voi suoraviivaisesti selittää monet havainnot.

Laajoista etsinnöistä huolimatta aksioneja ei ole löydetty. Mittalaitteiden rajoitusten takia tutkijat eivät kuitenkaan ole vielä päässeet tutkimaan kaikkia paikkoja, joissa nämä erikoiset hiukkaset saattavat piileskellä.

Yhdysvalloissa toimiva Axion Dark Matter Experiment (ADMX) kertoi tällä viikolla uusimmista tuloksistaan Physical Review Letters -julkaisussa. Raportin perusteella ADMX on nyt pitkän kehitystyön jälkeen herkin laite havaitsemaan merkkejä aksioneista.

“Tämä tulos on merkki oikean aksionien metsästyksen alkamisesta", hehkuttaa Andrew Sonnenschein Fermilabista. "Jos pimeän aineen aksionit sijaitsevat taajuusalueilla, joita tutkimme seuraavien muutaman vuoden ajan, on vain ajan kysymys, milloin löydämme ne."

ADMX pystyy havaitsemaan valoa, jota aksionien ennustetaan tuottavan laitteen sisällä. Tutkijoiden mukaan laite muistuttaa toimintaperiaatteeltaan radiota.

"Jos ajattelet AM-radiota, se on juuri samanlainen", selittää Gray Rybka Washingtonin yliopistosta. "Olemme rakentaneet radion, joka etsii radioasemaa, mutta emme tiedä sen taajuutta. Käännämme nuppia samalla kun kuuntelemme. Ihannetapauksessa kuulemme äänen, kun taajuus on oikea."

Pimeästä aineesta ja sen metsästyksestä kerrotaan uusimmassa Tähdet ja avaruus -lehdessä 2/2018.

ADMX-laitteesta lisää Washingtonin yliopisto (englanniksi)