长期寻找的假想粒子的证据可能一直隐藏在普通（X射线）视野中。
科学家们证明，被称为“壮丽七星”的一组中子星发出的 X 射线是如此之多，以至于它可能来自轴子，轴子是一种长期预测的粒子，在这些死亡物体的致密核心中形成。
如果他们的发现得到证实，这一发现可能有助于解开物理宇宙的一些奥秘——包括神秘事物的本质将这一切结合在一起。
“无论是在理论上还是在实验上，寻找轴子一直是高能粒子物理学的主要努力之一，”天文学家雷蒙德·科说明尼苏达大学的。
“我们认为轴子可能存在，但我们还没有发现它们。你可以将轴子视为幽灵粒子。它们可以存在于宇宙中的任何地方，但它们不会与我们强烈相互作用，因此我们没有任何观测结果还没有。”
轴子是一种假想的超低质量粒子，最早在 20 世纪 70 年代被理论化，以解决为什么强原子力会遵循称为“轴子”的粒子。电荷宇称对称性，而大多数模型都说他们不需要。
轴子由许多模型预测弦理论– 解决之间紧张关系的建议解决方案和量子力学——特定质量的轴子也是强暗物质候选者。因此，科学家们有很多充分的理由去寻找它们。
如果存在，轴子预计将在恒星内部产生。这些恒星轴子与暗物质轴子不同，但它们的存在意味着其他类型轴子的存在。
寻找轴子的一种方法是寻找多余的辐射。在磁场存在的情况下，轴子预计会衰变成光子对，因此，如果在预计发生衰变的区域检测到比应有的电磁辐射更多的电磁辐射，则可能构成轴子的证据。
在这种情况下，过量的硬 X 辐射正是天文学家在观察七大行星时发现的情况。
这些中子星——在超新星中死亡的死亡大质量恒星的塌缩核心——并不聚集成一个群体，但具有许多共同特征。它们都是中年左右的孤立中子星，距恒星死亡已有数十万年。
它们都在冷却，同时发射低能（软）X 射线。它们都有强大的磁场，比地球强数万亿倍，强大到足以引发轴衰变。而且它们都距离地球较近，距离地球不到 1,500 光年。
这使它们成为寻找轴子的优秀实验室，当由劳伦斯伯克利国家实验室的资深作家和物理学家本杰明·萨夫迪领导的一组研究人员使用多个望远镜研究七大轴子时，他们发现了高能（硬）X预计这种类型的中子星不会发射γ射线。
然而，在太空中，有许多过程会产生辐射，因此研究小组必须仔细检查其他潜在的排放源。，例如，发射硬X射线；但脉冲星发出的其他类型的辐射，例如无线电波，并不存在于七大星中。
另一种可能性是中子星附近未解决的来源可能会产生硬X射线发射。但该团队使用的来自两个不同太空 X 射线天文台（XMM-牛顿和钱德拉）的数据集表明，发射来自中子星。研究小组发现，该信号也不太可能是软 X 射线发射堆积的结果。
“我们非常有信心这种过剩的存在，并且非常有信心在这种过剩中存在新的东西，”萨夫迪说。 “如果我们百分百确定我们所看到的是一个新粒子，那将是巨大的。这将是物理学上的革命。”
这并不是说多余的就是新粒子。这可能是一个以前未知的天体物理过程。或者它可能是一些简单的东西，比如来自望远镜或数据处理的人工制品。
“我们并不是说我们已经发现了轴子，而是说额外的 X 射线光子可以用轴子来解释，”科说。 “这是关于 X 射线光子过量的令人兴奋的发现，而且这是一个令人兴奋的可能性，它已经与我们对轴子的解释相一致。”
下一步将尝试验证这一发现。如果过量的辐射是由轴子产生的，那么大部分辐射应该以比 XMM-Newton 和 Chandra 能够检测到的更高的能量发射。该团队希望使用美国宇航局的 NuSTAR 新型望远镜，在更广泛的波长范围内观察七大行星。
磁化白矮星可能是另一个寻找轴子发射的地方。与七大天体一样，这些天体具有强磁场，预计不会产生硬 X 射线发射。
“这开始非常引人注目，这超出了如果我们在那里也看到 X 射线过量，”萨夫迪说。
该研究发表于物理评论快报。
