粒子物理標準模型中用來描述四種基本力中的三種的基本粒子在很大程度上仍未被探索。該模型對所有亞原子粒子（也稱為基本粒子）進行分類。其中，基本費米子包括6種夸克、6種輕子（電子是其中之一）；基本玻色子包括希格斯玻色子（也稱為「上帝粒子」）、光子（代表電磁力）、膠子（代表強力）、W玻色子和Z玻色子（代表弱力）。科學家還提出，一種未被發現的新粒子，稱為“軸子”，可以解決現代物理學中的許多謎團。
據說中子星會「噴出」軸子粒子，創造出一個神秘的空間。軸子被認為以微弱、難以檢測的力與物質相互作用，使它們「不可見」。如果軸子真的存在，它們可能會聚集在中子星附近，並像地幔一樣輕輕地發光。科學家們正在努力更好地測量和理解軸子，希望找到它們的潛在用途和應用。
軸子研究推動了粒子物理和天文學領域的新前沿。這些發現不僅有助於更好地理解軸子，而且還開闢了檢測和理解這種粒子的新方法。這項發表在《Physical Review X》的研究標誌著軸子和粒子物理學的發現和理解邁出了新的一步。
粒子物理學標準模型中的基本粒子描述了我們所知的四種基本力中的三種，但仍然不完整。
該模型對所有亞原子粒子（也稱為基本粒子）進行分類。模型中的粒子分為由6種夸克、6種輕子（電子為其中之一）組成的基本費米子；基本玻色子包括希格斯玻色子（又稱「上帝粒子」）、光子－代表電磁力、膠子－代表強力、W玻色子和Z玻色子－代表弱力。
基本粒子的標準模型 – 照片：Wikimedia Commons。
理論上，我們至少還有一種粒子有待發現；科學家稱之為「軸子」粒子。如果我們能夠證明宇宙中軸子的存在，科學將成功解決許多仍然困擾學術界的難題，甚至能夠命名暗物質的一種類型。
據專家稱，中子星可能正在將這些軸子粒子「噴射」到太空中，研究人員希望能夠測量它們。科學家希望能夠了解軸子的一些特性和性質，例如它們的品質。
自 1970 年代以來，物理學界的傑出人物都提出軸子的存在。它們有點像中微子，人們認為中微子透過弱力與其他物質相互作用，因此很難被偵測到。
如果軸子存在於一定的質量範圍內，專家可以預測它們的行為類似於暗物質，從而促成了引力的神秘效應。
理論上，當軸子置於足夠強的磁場中時，軸子會迅速衰變成光子對，這也使它們「不可見」。基於此，科學家提出，如果一個區域有強磁場和無法解釋的光量，那麼軸子很有可能剛剛在那裡衰變。
中子星被認為正在「噴射」軸子粒子 – 插圖：美國太空總署戈達德太空飛行中心。
中子星以其極強的磁場而聞名。從本質上講，它們是經歷了超新星爆炸的巨星的核心，然後塌縮成一團熾熱、密度極高的物質，其行為類似於原子，但大小為數十公里。
中子星發出的磁場比地球磁場強數億倍，強到可以消滅生命。
中子星的另一種變體稱為類星體（脈衝星），具有極高的旋轉速度，在旋轉時，類星體的兩極會釋放出強大的電波輻射束。科學家將這些光束與燈塔發出的光進行比較，甚至提議使用類星體作為未來旅行的「太空燈塔」。
類星體插圖 – 照片：ICRAR/阿姆斯特丹大學）
去年，阿姆斯特丹大學的物理學家 Dion Noordhuis 發表了一份報告，顯示類星體可以創造多達 每分鐘超過 50 個軸子粒子 。當這些神秘粒子離開恆星時，它們會穿過強大的磁場並變成光子；這使得類星體比平常更亮。
在分析一些類星體時，研究人員沒有偵測到多餘的光（證明軸子不會像上面所說的那樣衰變）。然而，這並不能證實類星體周圍不存在軸子。
在上述研究的下一部分中，科學家確定被困在如此強磁場中的軸子會輻射訊號。隨著時間的推移，也許數百萬年，軸子將聚集在類星體附近，與中子星並存，同時像覆蓋恆星表面的薄膜一樣輕輕發光。
如果這些軸子雲真的存在，它們將會出現在絕大多數中子星上。它們的密度也足以產生可偵測的訊號。
直到現在，科學仍然不知道它們能發出什麼訊號，而且只有兩種可能的假設。首先，軸子雲將發射位於類星體射頻頻譜中的連續訊號，其頻率對應於軸子的質量。我們不知道質量數是多少，但光譜極限可以提供一些初步估計。
第二種可能性是，當中子星死亡時，訊號就會出現，它會爆炸並停止發射。當然，這個過程通常會持續數億年，天文學家還沒有發現任何這樣的中子星。專家認為，這種可能性比較可行。
至於多餘的光成為識別軸子粒子的因素，科學家尚未發現任何跡象表明軸子雲確實存在於中子星周圍。然而，這有助於研究人員了解軸子形成的極限。
這些研究有助於天文學更了解這些神秘粒子，並提供新的指標和新的方法來幫助檢測和測量軸子（如果它們確實存在）。
該研究已發表於 物理評論X 。
據《科學警報》報道
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