Elképzelhetetlenül könnyűek. A legegyszerűbben így lehet leírni az axionokat, melyekhez képest az univerzum eddig ismert legkisebb alkotóelemei is nehéznek tűnnek. Most német fizikusok kezdtek vadászni rájuk Hamburgban.

Az axionok valószínűleg az úgynevezett "sötét anyag" alkotóelemei. A sötét anyag és energia napjaink asztrofizikájának egyik legérdekesebb problémája. A teóriák szerint a világegyetem több mint kilencven százalékát ez a szubsztancia alkotja, melynek létezése csak közvetett jelekből olvasható ki. Valószínűleg ennek gravitációs hatása felelős a galaxisok vártnál gyorsabb forgásáért, de része lehet az univerzum gyorsuló tágulásában is.

A számítások szerint az axionok egybilliószor kisebbek, mint a hidrogén atommagja, mely a legkisebb atommagnak számít. Kimutatásuk eddig nem sikerült. Létezésükkel 1977 óta számolnak a fizikusok. A neutrínó is így született: először hipotézis volt, aztán a kísérletek igazolták a létezését.

A szakemberek szerint a legvalószínűbb, hogy az axionok, illetve az úgynevezett WIMP-ek, a gyenge kölcsönhatású nagytömegű részecskék révén lehet majd bizonyítani a "sötét anyag" létezését. Utóbbiakra számos kutatócsoport vadászik, köztük a GLAST nevű amerikai műholdat irányító gárda. Ők abban bíznak, hogy távcsővel észlelhetik a WIMP-ek és antirészecskéik megsemmisülésekor keletkező gammasugárzást.

Hamburgban német fizikusok most rendkívüli kísérletre készülnek: át akarják küldeni a falon az axionokat. Ez szerintük azért lehetséges, mert az extrém könnyű és kicsiny részecskék nem ütköznek más részecskékkel, szinte akadálytalanul képesek áthatolni az anyagon, nem lépnek vele kölcsönhatásba.

Az ALPS nevű (Axion-Like Particle Search) kísérlet során a kutatók eddig ismeretlen területre indulnak - nyilatkozta a Die Weltnek Axel Lindner, a kutatócsoport szóvivője.

Egy részecskegyorsító kiszuperált mágnesével folytatják majd a kísérletet, ezzel igyekeznek bizonyítani az axionok létezését. A teóriák szerint az úgynevezett ősrobbanás után, amikor a kozmosz a forró plazmából állt, az energia egy része a rejtélyes "sötét anyaggá" kondenzálódott. Ennek hatása az univerzumban csak a nehézségi erő nyomán mérhető.

A kutatók bizonyosat még nem tudnak arról, hogyan alakult ki az anyag és annak összetétele. A számítások azt mutatják, hogy az univerzumban lévő anyag és energia 96 százaléka az ember számára ismeretlen, csak négy százaléka látható. Sok kutató úgy vélte: elképzelhetetlen, hogy a mostani általános modellekben lévő részecskéknél könnyebb anyagok is létezhetnek.

A Max-Planck Intézet, a hamburgi egyetem és a hannoveri lézerközpont közösen épített fel egy berendezést, mely előrevihet az axionok megismerésében. Az úgynevezett Primakov-effektust akarják a gyakorlatban tesztelni.

Eszerint igen erős mágneses mezőben a lézerfény fotonjaiból axionok keletkeznek. A lézerfényt egy csőbe lövik, a cső közepén egy vastag ólomfal lesz. A kutatók azt várják, hogy a mágnesesség hatására létrejövő axionok átjutnak a falon, és annak túlsó oldalán visszaalakulnak fotonokká, vagyis az ott felszerelt érzékelőnek időnként fényt kell érzékelnie. Azért időnként, mert minden tízmilliárd fotonból legfeljebb csak egy alakul át axionná - állítja az elmélet.

Ha a kísérletet az idén teljes kapacitással végre tudják hajtani, akkor az ember ismét közelebb kerül az univerzum jobb megértéséhez.