ค้นพบอนุภาค "แอ็กซิออน" ที่ทฤษฎีฟิสิกส์ทำนายไว้เมื่อ 43 ปีก่อน

โครงการทดลองเพื่อค้นหาสสารมืด "ซีนอนวันที" (Xenon1T) ได้ค้นพบสัญญาณที่อาจชี้ถึงการปรากฏตัวครั้งแรกของอนุภาคแอ็กซิออน (Axion) ซึ่งทฤษฎีฟิสิกส์ได้ทำนายไว้ว่าเป็นอนุภาคที่มีอยู่จริงตั้งแต่เมื่อ 43 ปีก่อน และน่าจะเป็นอนุภาคที่มีความเกี่ยวข้องกับสสารมืด

ทีมนักวิทยาศาสตร์นานาชาติเผยแพร่ผลวิเคราะห์ที่ได้จากการทดลองด้วยอุปกรณ์ Xenon1T ซึ่งติดตั้งที่ห้องปฏิบัติการแห่งชาติแกรนซาสโซของอิตาลีระหว่างปี 2016-2018 โดยระบุว่าพบ "เหตุการณ์" ที่อนุภาคต่าง ๆ จากนอกโลกพุ่งผ่านเข้ามาทำปฏิกิริยากับก๊าซซีนอนปริมาณ 2 ตัน ซึ่งบรรจุในถังขนาดใหญ่ใต้ภูเขาถึง 285 ครั้ง

อย่างไรก็ตาม เหตุการณ์เหล่านี้เกิดขึ้นมากครั้งกว่าที่ควรจะเป็นถึง 53 ครั้ง โดยเกินจากการคาดการณ์เบื้องต้นที่มองว่า น่าจะมีแต่อนุภาคทั่วไปเท่านั้นพุ่งเข้าชน 232 ครั้ง ทำให้สันนิษฐานได้ว่าอาจมีอนุภาคพิเศษที่ยังไม่เคยตรวจพบมาก่อน เข้ามาร่วมทำปฏิกิริยาด้วย

ข้อมูลเบื้องต้นชี้ว่าอนุภาคนี้มีความคล้ายคลึงกับแอ็กซิออน ซึ่งนักฟิสิกส์เคยทำนายไว้ว่ามีมวลต่ำ และจะเกิดอันตรกิริยาด้วยแรงนิวเคลียร์อย่างอ่อนมากจนแทบตรวจจับไม่ได้

เดิมทีแนวคิดเรื่องอนุภาคแอ็กซิออนถูกคิดค้นขึ้น เพื่อทำให้สมการทางฟิสิกส์บางอย่างมีความสมดุล แต่ไม่นานมานี้นักวิทยาศาสตร์เริ่มให้ความสนใจว่า มันอาจเป็นองค์ประกอบที่ให้กำเนิดสสารมืด นอกเหนือไปจากอนุภาค WIMPs ซึ่งได้ทำการศึกษาทดลองกันมาก่อนหน้านี้

ผลวิจัยซึ่งเผยแพร่ในคลังเอกสารวิชาการออนไลน์ arXiv.org ระบุว่า อนุภาคแอ็กซิออนที่ค้นพบในครั้งนี้ อาจเป็นชนิดที่มาจากดวงอาทิตย์ (Solar Axion) ซึ่งจะช่วยไขความลับเรื่องสสารมืดที่เรามองไม่เห็น แต่มีอยู่เป็นสัดส่วนมากที่สุดถึง 85% ของสสารในจักรวาลได้

ผลการค้นพบในครั้งนี้มีค่าความเป็นไปได้ทางสถิติสูงมาก โดยมีโอกาสเพียง 2 ใน 10,000 ที่อนุภาคนี้จะไม่ใช่แอ็กซิออน แต่เป็นอย่างอื่นเช่นนิวทริโนหรืออนุภาคจากการปนเปื้อนภายในถังทดลองเอง ซึ่งทีมผู้วิจัยระบุว่าจะต้องมีการตรวจสอบยืนยันจากผู้เชี่ยวชาญภายนอกอีกครั้งหนึ่ง