Os dados da galáxia M87 do Event Horizon Telescope descartam a probabilidade de partículas de áxion em uma faixa de massa específica

O limite superior do nível de credibilidade de 95% (verde) no acoplamento áxion-fóton, caracterizado por c ≡ 2πgfa, derivado das observações polarimétricas EHT de SMBH M87*. Crédito: Astronomia da Natureza (2022). DOI: 10.1038/s41550-022-01620-3

Uma equipe de pesquisadores afiliados a várias instituições na China e duas na Alemanha descobriu que os dados do Event Horizon Telescope (EHT) descartam a probabilidade de partículas de axion em uma faixa de massa específica ao redor do buraco negro M87. Em seu artigo publicado na revista Nature Astronomy, o grupo descreve sua análise de dados obtidos recentemente do EHT e o que ele mostrou sobre mudanças que variam no tempo na direção da polarização.

Os áxions foram propostos pela primeira vez na década de 1970 para explicar por que há tão pouca antimatéria no universo. As partículas também são teorizadas como parte da matéria escura. Infelizmente, ninguém foi capaz de provar que eles existem. Em vez disso, os físicos continuam procurando evidências circunstanciais de sua existência. Neste novo esforço, os pesquisadores analisaram outra ideia teórica – uma que sugere que os áxions devem se acumular em nuvens ao redor dos buracos negros. Os cientistas não conseguiram testar essa teoria até recentemente porque não tinham imagens feitas da luz polarizada emitida por um buraco negro. Isso mudou no ano passado quando a EHT (uma rede de radiotelescópios em todo o mundo) capturou imagens do buraco negro M87 e as liberou para uso por outros pesquisadores.

A teoria sugere que os áxions em uma nuvem ao redor de um buraco negro devem alterar a polarização da luz proveniente dessa parte da nuvem – deve haver uma oscilação. Os pesquisadores com este novo esforço analisaram os dados do EHT, procurando por tal oscilação. Mas, para fazer isso, eles tiveram que filtrar outros materiais que também poderiam contribuir para uma oscilação. Feito isso, eles descobriram que o restante da oscilação descartou a possibilidade de áxions ultraleves na nuvem. As técnicas que eles usaram também podem ser aplicadas à busca de partículas semelhantes a áxions em torno de outros buracos negros, como o que está no centro da Via Láctea – que por acaso é um dos próximos alvos do EHT.


Publicado em 20/03/2022 07h24

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