ULTRAKÖNNYÛ RÉSZECSKÉK NYOMÁBAN Joerg Jaeckel Heidelbergi Egyetem Axel Lindner, Andreas Ringwald Deutschen Elektronen-Synchrotron (DESY)

Átírás

1 ULTRAKÖNNYÛ RÉSZECSKÉK NYOMÁBAN Joer Jaeckel Heidelberi Eyetem Axel Lindner, Andreas Rinwald Deutschen Elektronen-Synchrotron (DESY) A évi Marx Györy emlékelôadás témáját feldolozó cikket az elôadó, A. Rinwald professzor és a Spektrum der Wissenschaften folyóirat szerkesztôsée bocsátotta a Fizikai Szemle rendelkezésére. Az eredeti, német nyelvû cikk 2014 júniusában jelent me. Fordította Patkós András. Az új elemi részek, különösen a sötét anya alkotórészei utáni kutatás eddii próbálkozásai eredménytelennek bizonyultak. Ezért a fizikusok szokatlan stratéiákat is ajánlanak. Elsô látásra hihetetlenül eyszerû kísérletekkel iyekeznek az ultrakönnyû ok és rokonaik nyomára bukkanni júliusában a CERN LHC fizikusainak ey új elemi részecske, a His-bozon metalálásáról szóló beszámolója a lapok címoldalára került. Azon túl, hoy az elemi részek standard modelljének réen keresett utolsó alkotóelemét sikerült metalálni, a felfedezés bizonyítéka a fizikusok által az új részecskék keresésére javasolt stratéia, az óriásyorsítók építése helyesséének. Azonnal felvetették a mé nayobb eneriájú yorsítók konstrukciójának mefontolását is. Ez a siker azonban elfedi, hoy az LHC mindeddi adós maradt a meépítéséhez fûzôdô másik várakozás, a sötét anya alkotórészei felfedezésének teljesítésével. Az áttörést esetle mehozhatja a mé maasabb ütközési eneriák elérése 2015 elején. Az elméleti és kísérleti fejlôdés az ellentétes irányban, a szélsôséesen könnyû részecskék keresése irányában is sokat íér. Már a His-részecske felfedezése elôtt eyértelmû volt, hoy a standard modell a bennünket övezô tartományban nay pontossáal és sikeresen írja le az anya alapvetô szerkezetét. Mindmái eyetlen laboratóriumi kísérlet sem mutat szinifikáns eltérést a jóslataitól. A kiváló eyezés a His-részecske tulajdonsáai tekintetében is meyôzô. Ettôl füetlenül a fizikusok keresik a standard modellen túli vilá menyilvánulását, hiszen többek között, a csillaászati mefiyelések szerint a Viláeyetem ravitáló anyaának csak 15%-át alkothatják a szokásos elemi részecskék. Az anya oroszlánrészét (85%-át) a sötét anyanak kell tulajdonítani. Annak alkotórészeirôl alkalmasint csak annyit tudunk, hoy ien yenén hatnak kölcsön a fénnyel és a standard modell eyéb részecskéivel. Ennek ellenére a sötét anya részecskéinek jelenlétét a Viláeyetemben nem lehet meúszni. A alaxisok, mint a mi Tejútrendszerünk is, a sötét anya részecskéinek ravitációs hatása eredményeképpen létrejött óriási anyacsomósodások belsejében alakultak ki. De mi alkotja a sötét anyaot és mi az oka, hoy mindeddi nem akadtunk közvetlenül a nyomára? Két válasz kínálja maát. Az eyik szerint ezek a részecskék túlsáosan nay tömeûek, a másik szerint csak ien ritkán lépnek kölcsönhatásba a szokásos kozmikus anyaal. Ha nincs szerencsénk, akár mindkét tulajdonsáal rendelkezhetnek. Az extrém nay tömeû részecskék létérôl extrém nay eneriájú folyamatokban lehet meyôzôdni. Az eyéb anyaokkal ali kölcsönható részecskék kimutatására extrém találékonysáú precíziós mérésekre van szüksé. Nem valószínû, hoy a két követelménynek eyidejûle eleet lehet tenni laboratóriumi mérésekben. Vadászat a félénkekre Az utóbbi két évtizedben a részecskefizikusok a nehéz részecskékre koncentráltak. Az elméletek közül az úynevezett szuperszimmetrikus elméletek fejlesztésével folalkoztak, amely a standard modellen túl részecskék eész rajának létezését jósolják, köztük kifejezetten naytömeûeket. Az LHC építésének mekezdése is azzal kecsetetett, hoy a teraelektronvoltos eneriatartományba esô részecskék létezése kísérletile iazolható lesz. A kutatók szemében különösen vonzónak tûnt az úynevezett WIMP-ek (mayar fordításban yenén kölcsönható naytömeû részecskék ) felfedezésének esélye. A rövidítés beszélô névvé változott, mivel wimp az amerikai anolban félénk embert jelent (1. ábra). 1. ábra. Hol kereshetôk az ismeretlen elemi részecskék? A viszonyla kis tömeek és erôs kölcsönhatások tartományát már elé alaposan átkutatták (ezt mutatja a bal felsô terület). Az LHC-nál és más nayeneriás kísérleteknél a kutatók nay tömeû ismeretlen részecskéket, köztük WIMP-eket keresnek (a jobb felsô tartomány). Eyre nô azon kísérletek száma is, amelyek a bal alsó tartományt kutatják át WISP-ekre vadászva. Ezek a WIMP-ekhez hasonlóan a sötét anya lehetsées alkotórészei. kölcsönhatás erõssée ok, szerû részecskék, WISP-ek (az ALPS-hoz hasonlatos, nay pontossáú kísérletek) mekutatott értéktartomány bizonyított létezésû részecskék részecsketöme His-bozon, szuperszimmetrikus részecskék, WIMP-ek (LHC-kísérletek) 218 FIZIKAI SZEMLE 2015 / 7 8

2 A sötét anyaot alkotó részecskék között továbbra is a WIMP-eket tekintik a lefontosabb jelölteknek, bár az elérhetô eneriatartományban nem adtak jelet létezésükrôl. Talán az LHC ez évtôl meemelt enerián mûködô 27 km-es kerületû yorsító yûrûjében nyomukra akadnak. A yorsítós meközelítés mellett a fizikusok a kozmoszban is kutatnak WIMP-ek után. Ezzel a feladattal föld alatti ok sorát építették, amelyek a LUX, XENON, DAMA és COGENT neveket viselik, ám mindeddi nem jutottak meyôzô bizonyítékokra. Némelyikük látni vél bizonyos jeleket, de az eyes ok összehasonlításában a jelzések ellentmondásosnak bizonyultak. Mindezek miatt eljött az idô, hoy mintey az elôzôek kieészítésére, ultrakönnyû részecskék kutatásával is folalkozzanak. Ilyen kísérleti proram példája az USA-ban mevalósított Axion Sötét Anya Kísérlet (Axion Dark Matter Experiment ADMX). Az elméleti fizikusok is eyre határozottabb elôrejelzéseket képesek kiolvasni modelljeikbôl. A sötét anya könnyû alkotórészeire javasolt jelöltek listája elé hosszúra nôtt. Ezekre a részecskékre a WISP rövidítés az elterjedt szakmai menevezés, ami szintén beszélô menevezés, hiszen wispy a könnyed vay a leheletszerû szavakkal fordítható mayarra (WISP weakly interactin slim particles yenén kölcsönható karcsú részecskék). Ezek a részecskék sokban emlékeztetnek a neutrínókra, amelyeket sokái a sötét anya fontos jelöltjeinek tartottak. Ám kiderült, hoy a kozmikus neutrínók nayeneriájú folyamatokban keletkeznek és túl yorsan átszáuldanak az Univerzumon, semhoy hatásosan részt vehetnének a alaxisok kialakulásában. A WISP-ek ezzel szemben ien lassú mozásúak és íy ideális csirái lehetnek a nayobb tömecsomósodásokhoz vezetô nehézséi erôtöbbletnek. A talán lejobban meértett WISP-jelölt az, amelynek feltételezett tulajdonsáaival már több mint 20 éve folalkoznak a kutatók. Az létezésére vonatkozó javaslat meszületésének meértéséhez ey kis kitérôt kell tenni. Az elemi részek fizikája majdnem teljes eészében szimmetriaelvekre épül. Ezen elvekbôl következtetnek a hatóerôkre és memaradási tételekre is. Például az eneria memaradásának közismert törvénye a fizikai törvények idôfüetlenséének következménye. Ez konkrétan azt jelenti, hoy ey most elvézett kísérlet és annak akármikor a jövôben elvézett ismétlése kötelezôen uyanarra az eredményre vezet. Ez a fizika eyik lealapvetôbb összefüése, amelyet a 20. század elején Emmy Noether fizikus és matematikus ismert fel. Az létezése az idôhöz kapcsolható másik szimmetriával fü össze, az idô elôjelének mefordításával, az idôtükrözéssel. Az idôtükrözésre szimmetrikus fizikai törvényeket annak alapján ismerhetjük fel, hoy ey fizikai folyamatról készült filmet visszafelé levetítve olyan folyamatot látunk, amelynek bekövetkezését a szóban foró fizikai törvény szintén lehetséesnek mutatja. Ha ey mefiyelônek csak a filmet mutatjuk, nem tudja eldönteni, melyik irányban telt az idô. Ennek ey hétköznapi példája a film, amely két eymással labdázó személyrôl készült. Ha csak a két személyre koncentrálunk (és a filmen látható környezetüktôl eltekintünk) nem dönthetô el, hoy elôre vay hátrafelé foro a filmszala. Ám az idô elôjelének mefordítására a makroszkopikus események általában nem változatlanok, miután eneriájuk ey része az idô elôrehaladásával hôvé alakul. Például ey pattoó umilabda eyre alacsonyabbra pattan fel, amelynek mefiyelésével az idô iránya eyértelmûen meállapítható. Az erôs kölcsönhatási erô nem sérti az idôtükrözési szimmetriát Az idôtükrözési szimmetria a standard modellben is szerepet kap. Az általa leírt három elemi kölcsönhatás közül az elektrománesesrôl bebizonyították, hoy az idôtükrözésre szimmetrikus. Ezzel szemben mind a yene kölcsönhatási, mind az erôs kölcsönhatási elméletben van olyan paraméter, amelynek meválasztásától fü, hoy a kölcsönhatás sérti-e ezt a szimmetriát. Nulla értéke esetén a kölcsönhatás változatlan az idô elôjelének meváltoztatására, eyébként bekövetkezik a szimmetria sérülése. A melepô, hoy a yene kölcsönhatás elméletében a szimmetria sérül, az erôs kölcsönhatásban pedi nem. Azért furcsa ez, mert nem viláos, hoy a kvarkok, amelyek mindkét kölcsönhatásban részt vesznek, miért nem viszik át a szimmetriasértést a yenérôl az erôs kölcsönhatásra. Erre a felvetésre mindeddi a leeleánsabb választ az 1970-es évtized véén Roberto Peccei és Helen Quinn adta. Azt vizsálták, mi történne a részecskementes vákuum eneriájával, ha az idôtükrözési szimmetriát sértô paraméter értéke nullától különbözô értékeket vehetne fel. Arra a melepô következtetésre jutottak, hoy amennyiben a paraméter idôben változhat, akkor valamely idô elteltével eneretikaila olyan állapot alakulna ki, amelyben az erôs kölcsönhatás eredményeként a szimmetriasértô paraméter értéke nullára áll be. Két Nobel-díjas, Steven Weinber és Frank Wilczek hamarosan felismerték e mechanizmus ey kikerülhetetlen következményét. Ey dinamikaila változó paraméter maa is erjeszthetô és erjesztései részecskeként viselkednek. Ez hasonló ahhoz, ahoy az elektrománeses tér erjesztései a részecske jelleû fotonok. Tehát Peccei és Quinn mefontolásainak következménye ey új részecske létezése is, amely részecskének Wilczek, eléé el nem ítélhetôen, ey amerikai mosószer, az nevét adta. Indoklásnak az hozható fel, hoy az mintey metisztítja a nukleáris erôt az idôtükrözés szimmetriáját sértô paramétertôl. Az tulajdonsáait szinte teljes mértékben mehatározza az elmélet. Az eyetlen szabad paramé- JOERG JAECKEL, AXEL LINDNER, ANDREAS RINGWALD: ULTRAKÖNNYŰ RÉSZECSKÉK NYOMÁBAN 219

3 kezdõállapot V ( ) p 0 rezési fázis p bizonyos idõ múltán V ( ) p 0 p évmilliárdok múltán tér eneriája V ( ) p 0 p 2. ábra. Amennyiben az részecskék léteznek, akkor azok a θ-val jelölt mezô kvantumai. Közvetlenül az Ôsrobbanás után e tér eneriája nayon nay volt (lefelsô ábra), amit követôen a mezô az eneria minimuma felé fejlôdött. Ám a potenciálödör túloldalán majdnem újból elérte a kiindulási eneria naysáát (középsô ábra). A rezésében tárolt eneria naysáával arányban van az Univerzumban található ok sûrûsée. Ma, az Ôsrobbanás után 14 milliárd évvel csak ey kis amplitúdójú oszcilláció maradt vissza (alsó ábra). De ez mé mindi köbcentiméterenként kereken eymilliárd jelenlétére eleendô eneriát hordoz a Tejút tartományában. ter az t jellemzô eneriaskála. Ez a skála mehatározza az tömeét is, továbbá az és a standard modell részecskéi közötti kölcsönhatás erôsséét is. Minél nayobb a kölcsönhatást jellemzô eneriaskála, annál kisebb az tömee és annál yenébb a kölcsönhatás is. A laboratóriumi kísérletekbôl és a csillaászati mérésekbôl eyaránt az derült ki, hoy az ok hatásának jellemzô eneriaskálája nayobb 10 9 GeV-nél, azaz az LHC eneriájának százezerszeresénél. Ehhez jellemzôen az elektronvolt század és milliomod része közötti tartományba esô töme tartozik, ami viszont az elektron tömeének nayjából milliárdod része. Tehát az ultrakönnyû, azaz a WISP-ek tipikus példánya. Az tér a minimumhoz tart Ahhoz, hoy az a sötét anya lényees alkotórésze leyen, az szüksées, hoy elé nay koncentrációban leyen metalálható. Milyen mechanizmus vezethet ilyen helyzetre? Veyük szemüyre a korai, nay eneriasûrûséel jellemzett forró Univerzumot! Ha az tér valóban létezik, akkor ebben a korszakban nay eneriával jellemzett állapotban található, eyben a nullától különbözô átlaértékû állapota sérti az idôtükrözési szimmetriát. Miközben az Univerzum lehûl, minden alrendszerének eneriáját iyekszik minimalizálni. Az tér, amelyet matematikaila eyetlen számparaméterrel, θ-val jellemeznek, szintén az eneria minimuma által kijelölt értéke felé tart. Mozása természetesen nem áll le a θ = 0 pontban, hanem túllô a célján és a minimum túlsó felén újból növekvô eneriájú állapotokba jut. Úy mozo mint ey olyó ey emelkedô oldalfalú tálban. Azután visszafordul és a másik oldalon lendül túl (2. ábra). E rezés eneriája szorosan összekapcsolódik az Univerzumban ma metalálható részecskék számával. Az Univerzum táulásának hatására az tér rezése csillapodik. A csillapodás ütemét az Univerzum anyaának sûrûsée határozza me. Ez mé 14 milliárd évvel az Ôsrobbanás után is akkora, hoy az oszcillációban memaradt eneria kiadhatja a sötét anya jelentôs részét. Bár tömeük kicsi, de nayon nay számuk révén mód van a sötét anya szerepének eljátszására. Galaktikus környezetünk minden köbcentiméterében átlaosan több, mint ey milliárd részecske lenne található. 3. ábra. Felül: az ok és az szerû részecskék, az úynevezett ALP-ok külsô elektrománeses térben (γ*) át tudnak alakulni fotonná és vissza. Alul: a szinusz jelleû vonalak az ábrában a fotonoknak felelnek me. Ezek a fotonok nayon rövid élettartamú, azaz virtuális fotonok (γ*), a szaatott vonal pedi az ra utal. Az ábrasort balról jobb felé olvasva, mintha két foton találkozásakor ey keletkezne. Az eyik foton ey erôs lézerbôl származik, az érdektelenebb virtuális fotont a máneses tér szoláltatja. A máneses térerôt nayszámú virtuális foton alkotta tener jelenlétével lehet értelmezni. A harmadik mayarázó ábra a laboratórium kísérletek jellemzô elrendezését mutatja, amelynek során a laboratóriumban keltenek t. Az ábrát ellenkezô irányba is lehet olvasni, ami az ok fizikaila szintén meenedett bomlásának felel me. mánes máneses tér * * a máneses tér virtuális fotonok tenerét képviseli * fotonok átalakulása ba 220 FIZIKAI SZEMLE 2015 / 7 8

4 alaktikus máneses tér csillafény nay eneriájú -fotonok 4. ábra. Nayeneriájú fotonok az aktív alaxismaokból ritkán jutnak el a Földre. Uyanis útközben a szokásos csillafény fotonjaival kölcsönhatásban elektron-pozitron párrá alakulnak. Ám néhányan varázssapkát öltve méis átkelhetnek az Univerzumon. Erôs alaktikus máneses térben okká alakulva kölcsönhatás nélkül tehetnek me óriási távolsáokat. Amennyiben a Föld közelében bekövetkezik visszaalakulásuk fotonná, akkor ezt a nayeneriás fotont észlelni lehet. Tehát a WISP-ek létezésére elé jó elméleti alapokat ismerünk, de létezik-e bármiféle kísérleti jelzés, ami uyancsak erre utal? Bizonyos asztrofizikai mefiyelések akár íy is értelmezhetôk. Feltûnô például a távoli alaxisokból hozzánk elérô nayeneriájú fotonok áramának valószínûtlenül nay értéke. Miután az aktív alaxismaokban vay neutroncsillaokban szélsôsées körülmények között ilyen fotonok keletkeznek, az ûrben metett útjuk során kölcsönhatásba léphetnek az átlaos csillaok fényét alkotó kisebb eneriájú fotonokkal (3. ábra, felül). Azonban ennek során általában elektron-pozitron párrá és nem ná(!) alakulnak, íy annak a lenayobb az esélye, hoy nem érik el a Földet. * * 5. ábra. Az ALPS jelleû kísérletben a DESY kutatói lézerfényt irányítanak ey átlátszatlan falra. A fal elôtt a fényrészecskék ey máneses téren haladnak keresztül, amelynek során a lézerfény ey fotonja (γ) a máneses tér ey virtuális fotonjával (γ*) ná alakul. Ez áthalad a falon, ami möött újfent észlelhetô fotonná (γ) alakul. Mindkét átváltozási folyamat ien kis valószínûséû. Ennek mefelelôen trükkösen tervezték me ezeket a kísérleteket. lézer foton átváltozása ná mánes fotonok számára áthatolhatatlan visszaváltozása fotonná * * A leújabb mefiyelések szerint azonban a csillafény eyáltalán nem áll olyan áthatolhatatlan falként a nayeneriájú fotonok útjába, amilyent a számítások jeleznek. A WISP-ek erre a rejtélyre eyszerû meoldást kínálnak. Bizonyos körülmények között a fotonok átalakulhatnak könynyû szerû részecskékké, majd a Föld közelében visszaalakulnak fotonná. Útjuk során a WISP-ek nevükhöz híven a fotonoknál sokkal yenébben hatnak kölcsön a csillafénnyel, azaz intenzitásuk nem csökken a szokásos elektrodinamikai számításokat követve. A WISP a fotont láthatatlanná tevô eyfajta varázssapka (4. ábra). Mé inkább spekulatív a Naphoz hasonló csillaok véállapotának, a fehér törpe csillaoknak hûlésére vonatkozó mérések során fellépô ellentmondás mayarázata. Ezek a csillaok uyanis a mefiyelések szerint a csillaok elfoadott elméletébôl számítottnál yorsabban hûlnek, ami valami járulékos suárzás jelenlétével lenne mayarázható. Eyes elméleti fizikusok szerint ez a suárzás akár WISP-suárzás is lehet, amely ali ütközve, eneriavesztesé nélkül szállíthat el eneriát a fehér törpe majából. A fenti szerepek által mekövetelt kis kölcsönhatási intenzitás azonban nem lehet kisebb a sötét anya alkotórészétôl elvárt kölcsönhatási erôssénél. A különbözô folyamatokhoz iényelt kölcsönhatási képesséet csak az eyes folyamatok részleteinek kidolozása után lehet mebízhatóan mebecsülni, ami mé sok elméleti és mefiyelési munkát követel. Eközben laboratóriumi körülmények között is me kell kísérelni e részecskék elôállítását és vizsálatát. Ehhez olyan kísérleteket kell tervezni, amelyekben a mefiyelni kívánt események szélsôséesen ritkán következnek be. Például a fotonoknak ba történô oda- és visszaalakulása nayon kis valószínûséel mey vébe. A szerzôk közül ketten (Linder és Rinwald) olyan kísérletet fejlesztenek a DESY laboratóriumában, amelyben fényt kívánnak észlelni ey, a fotonok számára teljesen átlátszatlan fal möött (5. ábra). JOERG JAECKEL, AXEL LINDNER, ANDREAS RINGWALD: ULTRAKÖNNYŰ RÉSZECSKÉK NYOMÁBAN 221

5 foton átváltozása ná Nap 6. ábra. A Nap belsejében uralkodnak a lekedvezôbb viszonyok az ok keltésére. A fény-afalon-át kísérletektôl eltérôen a CERN-ben épített CAST-hoz hasonló kísérletek a napok detektálható fotonokká történô visszaalakítására koncentrálják az erôfeszítéseiket. Ez az ALPS-kísérlet (Any Liht Particle Search). Intenzív lézerfényt vezetnek erôs máneses térbe (5. ábra) és abban bíznak, hoy a lézerfény ey fotonja a máneses mezôt alkotó virtuális fotonok eyikével kölcsönhatásba lép és ná alakul. Ezt a fal nem tartóztatná fel. A fal möött újra erôs máneses térbe lépve az elôbbi kölcsönhatás fordítottja bizonyos valószínûséel újra fotonná alakítja az t, amit azután detektálni lehet. Arról lehet felismerni, hoy a jó fotonról van szó, hoy eneriája és polarizációja a falhoz érkezô lézerfény fotonjaival azonos lesz. Ezen az elven más WISP-eket is lehet keresni. Ez a kísérlet annál jobban mûködik, minél nayobb a másodpercenként érkezô fotonok száma. A DESYnél folytatott ALPS-I kísérlet jelenle a lehatékonyabb a mûfajában. A túlsó oldalon akkor is felismeri a mefelelô fotont, ha 100 másodpercenként jön ey. Ey 1 kw teljesítményû lézerbôl körülbelül foton érkezik ez alatt az idô alatt. Ha minden 1000 milliárdból ey átalakul ná, akkor a túloldalon ey milliárd halad, amelybôl azt remélik, hoy ey visszaalakul fotonná. Az ALPS-I kísérlet része ey bonyolult optikai rezonátor is, amelynek révén a lézerfény a fal elôtt sokszor oda-vissza verôdik. Ennek révén a fotonok újra és újra átfutnak a máneses téren, ezzel mesokszorozva az ná alakulás esélyét. E tükrözési trükkel a 4 wattos lézer fénye a 1200 W teljesítményû lézer fotonnyalábjának fényerejével válik eyenértékûvé. Véül, a most építés alatt álló ALPS-II érkezik majd el abba a tartományba, ahol remény van az új részecskék metalálására. Ez a berendezés ey 150 kw teljesítményû lézerrel fo dolozni, amelynek nyalábját 20 mánesbôl álló rendszerrel létrehozott máneses téren vezetik át. Ezen kívül speciálisan ehhez a kísérlethez ey nay érzékenyséû szupravezetô fotont is terveztek, továbbá az ALPS-II-ben is alkalmazzák a rezonátortükröt. Mindezek révén az ALPS-II olyan részecskéket is képes észlelni, amelyek ezerszer yenébben hatnak kölcsön az anyaal, mint amit az ALPS-I képes kimutatni. Az elsô próbaméréseket re tervezik, a teljes üzem 2018-ra indul be. A feltételezett asztrofizikai csodasapka létezése ekkor eldôl: ha az az asztrofizikai nayeneriásfoton-többlet mayarázatához feltételezett paraméterekkel rendelkezik, akkor az ALPS-II mérése pozitív eredményt hoz. visszaváltozása fotonná mánes * * Lehet, hoy a Nap az ideális helyszíne az ok keltésének? Mé érzékenyebbek azok a kísérletek, amelyeknél nincs szüksé a fenti folyamat elsô felének, azaz a fotonok WISP-be alakulásának elôidézésére. Helioszkópnak hívják azokat az eszközöket, amelyekkel a Napban keletkezô WISP-ekre vadásznak a kutatók (6. ábra). A WISP-keltésre különleesen kedvezôek a feltételek a Napban, ahol meszámlálhatatlan foton nyüzsö erôs elektrománeses térben. A Nap majából az ott keletkezô WISP akadálytalanul jut el a laboratóriumba, ahol íy csak az elôzô kísérlet második felét kell mevalósítani. A jelenle létezô lejobb helioszkóp a CERN Axion Solar Telescope (CAST) nevet viseli tól pedi mekezdheti mûködését az International Axion Observatory (IAXO). A viláûrbôl nayszámú ér el bennünket, ha valóban ezek alkotják a sötét anya jelentôs részét. Ezek észlelésére a helioszkópoknál jóval érzékenyebb eszközökre van szüksé. A leinkább elôrehaladott kísérletet, amely a viláûr jainak észlelését tûzte ki céljául, jelenle a University of Washinton ADMX rövidítésû (Axion Dark Matter Experiment) kísérlete képviseli Seattle-ben. Európában a már említett IAXO lehetôséeit vizsálják a viláûr jai észlelésére. Zárásul le kell szöezni, hoy a letöbb kutató véleménye szerint a sötét anyaot nehéz részecskék alkotják. De arra is elé jó érvek vannak, hoy a sötét anya alkotórészei között nayon könnyû, yenén kölcsönható részecskéket is találhatunk. 222 FIZIKAI SZEMLE 2015 / 7 8