Астрономы впервые использовали полный каталог белых карликов Gaia для поиска гипотетических частиц — аксионов

Используя передовые аналитические подходы и массив данных Gaia DR3, охватывающий белые карлики в радиусе 100 парсек, астрономы провели масштабную проверку гипотезы о существовании аксионов. Эти неуловимые частицы, предсказанные расширенными вариантами Стандартной модели, остаются одной из главных загадок современной физики.

Теоретически наличие аксионов должно ускорять процесс остывания белых карликов, что неизбежно отражается на их функции светимости (WDLF). Чтобы зафиксировать этот нюанс, исследователи создали детализированные синтетические модели популяций методом Монте-Карло, объединив актуальные знания о звездной эволюции с высокоточными наблюдательными данными Gaia.

Иллюстрация: Grok

Ученым удалось доказать, что распределение светимости наиболее ярких объектов выборки практически не зависит от темпов звездообразования в прошлом. Это превращает данную группу звезд в идеальный инструмент для обнаружения следов взаимодействия с новыми элементарными частицами.

Тщательная статистическая обработка не выявила аномалий в скорости охлаждения, что позволило установить жесткий верхний предел для константы связи аксиона с электроном: $g_{ae} \le 2.8 \times 10^{-13}$ при уровне достоверности 95%. Полученный результат признан одним из самых строгих на сегодняшний день, существенно уточняя ограничения, выведенные на основе менее репрезентативных выборок.

Данная работа подчеркивает огромную роль астрофизики в поисках «новой физики» и подтверждает ценность высокоточных обзоров неба, таких как миссия Gaia, для фундаментальной науки. Разработанные методики станут ключевым подспорьем в будущих попытках обнаружить аксионы и другие экзотические объекты в глубинах космоса.

Источник: iXBT