На долю темной энергии и темной материи приходится 96% общей массы Вселенной. Нам важно узнать, что из себя представляют эти силы и вещества, поэтому сейчас обсуждается две главных гипотезы о темной материи. Полагают, что она состоит из массивных гало-объектов или слабо взаимодействующих частиц массы.
В новом исследовании придерживаются второго варианта, но отмечают, что темная материя включает аксионы – псевдо-голдстоуновские бозоны, способные контактировать с фотонами. Интересная особенность аксионной электродинамики заключается в том, что модифицированные уравнения электромагнетизма допускают существование эффектов, которые не вписываются в классическую теорию Фарадея-Максвелла. Одним из таких считается возникновения аксионных дионов – объекты с параллельными радиально ориентированными электрическими и магнитными полями.
Дионная магнитосфера способна демонстрировать эффект Паннекук-Росселанда. Суть состоит в том, что пространственное распределение электрических зарядов осуществляется в равновесной изотермической плазме под влиянием гравитационного поля – более тяжелые ионы с положительными зарядами опускаются под более легкие электроны. Такого поля нет в электронно-позитронной плазме, так как положительные и отрицательные носители наделены равными массами.
Аксионные дионы могут демонстрировать стратификацию электрон-позитронной плазмы и специфическое распределение магнитных полей. Сейчас команда занимается разработкой конкретных предложений для астрофизиков, чтобы помочь им отыскать следы аксионов в звездной плазме. Возможно, они сумеют идентифицировать частицы, составляющие темную материю.