Субатомная частица, которую искали более 30 лет, похоже, обнаружена – опубликовано сообщение об экспериментальном наблюдении аксиона в Е - Гранит науки - 2006-12-17

Существование аксиона – частицы без электрического заряда, с очень небольшой массой и временем жизни меньше наносекунды первым предсказал американский физик из Университета Баффало (University at Buffalo) Пиэйр Джейн (Piyare Jain). В 1974 году он опубликовал статью, которая до поры оставалась незамеченной научным сообществом. В 1977 другие теоретики описали частицу со свойствами, которые были очень близки тем, что предполагал у некой неизвестной частицы Джейн. И тогда-то появилось для ее обозначения слово аксион, впрочем, самого аксиона и в то время еще никто не видел, но в Стандартной модели мирозданья ему отводилась серьезная роль составляющей темной материи, которая занимает большую часть нашей вселенной. Сейчас путь аксиона наконец зафиксирован трехмерной фотоэмульсией, которая послужила мишенью и детектором одновременно, причем детектором очень коротко живущих частиц, именно таких, как аксион. По расчетам Пиэйра Джейна время жизни аксиона должно было составлять 10 в минус 13-й степени секунды, и чтобы не упустить такую частицу, нужен именно такой детектор, находящийся в непосредственной близости от места образования частицы.

По словам профессора Джейна, частица со свойствами аксиона для него уже существовала с 74-го года – она присутствовала в его статье в Physical Review Letters. Однако первые эксперименты на ускорителе в Лаборатории Ферми, а также Брукхейвенской Национальной Лаборатории показали, что обнаружить аксионы, в силу недостаточной статистики, будет очень нелегко. «Я знал, что придется ждать до тех пор, пока не появится возможность использовать пучки тяжелых ионов и очень высокую энергию» - говорит Джейн. Эксперимент, удавшийся в CERN – это эксперимент в экстремальных условиях высокой температуры и высокого давления с использованием пучка свинцовых ионов с энергией 25 триллионов электрон вольт. При столкновении такого пучка с мишенью возникали электронные пары с узнаваемыми пиками. На очень близком расстоянии от места столкновения был зарегистрирован сигнал искомой частицы с низкой массой, коротким временем жизни и нейтральным электрическим зарядом. Как поясняет ученый, «после того как аксионы образовались, они быстро разлагаются на 2 пары электронов, электрон и позитрон». Результаты эксперимента подробно изложены в статье, которую британский журнал по ядерной физике и элементарным частицам (British Journal of Physics G: Nuclear and Particle Physics) опубликует в январе 2007. Аксионы, по мнению их предсказателей и открывателей, относятся к семейству частиц, в которое входят также очень тяжелые и пока не пойманные бозоны Хиггса. История поиска аксионов в физике высоких энергий - это десятилетия, отданные сотнями ученых во всем мире погоне за неуловимыми частицами. Космологи и астрофизики ищут свои аксионы – солнечные, производимые в солнечном ядре.