Z radością ogłaszamy publikację przełomowego artykułu naukowego w prestiżowym czasopiśmie „Physical Review X”, prezentującego nowatorską metodę poszukiwania aksjonów i cząstek aksjono-podobnych przy użyciu akceleratorów cząstek. Opisany eksperyment został przeprowadzony przez grupę JEDI (Juelich Electric Dipole moment Investigations), przy użyciu synchrotronu COSY w Forschungszentrum Juelich w Niemczech, z udziałem naukowców z Zakładu Fizyki Hadronów naszego Wydziału: prof. dr. hab. Andrzeja Magiery, dr Aleksandry Wrońskiej oraz doktorantki Swathi Karanth, która analizowała dane w ramach swojego projektu doktorskiego.

Aksjony, pierwotnie zaproponowane w celu rozwiązania tzw. problemu CP w oddziaływaniach silnych, okazały się obiecującymi kandydatami na składniki ciemnej materii. Zaproponowana metoda ich poszukiwania opiera się na założeniu, że cząstki ciemnej materii indukują oscylacje spinu nukleonów, z częstotliwością zależną od ich masy.

Eksperyment polegał na dokładnych obserwacjach polaryzacji wiązki deueronów w akceleratorze. Wektory spinów ulegały precesji w obecności pól magnetycznych. Dostrajając częstotliwość precesji spinu, naukowcy dążyli do znalezienia rezonansu z częstotliwością indukowaną przez pole aksjonowe. Wykorzystanie akceleratora cząstek przyniosło znaczną korzyść, ponieważ relatywistyczny pęd cząstek spowodował znaczne zwiększenie czułości w porównaniu z eksperymentami przeprowadzonymi z cząstkami w spoczynku.

Chociaż w eksperymencie nie zaobserwowano sygnałów rezonansowych wskazujących na obecność aksjonów, badanie z powodzeniem ustaliło nowe ograniczenia na stałe sprzężenia oddziaływania aksjonów lub cząstek aksjono-podobnych ze zwykłą materią. Te badania przecierają nowe ścieżki w poszukiwaniu aksjonów i zrozumieniu czym jest ciemna materia.