物理学中最重要的观念之一是，一切已知的力、粒子和相互效果都有或许在一个结构中被连接起来。弦理论能够说是“万物理论”中最闻名的一个，它将咱们对物理世界的了解联络在一起。
尽管有许多不同版别的弦理论在物理界撒播了几十年，但很少有试验测验。但是，运用美国宇航局钱德拉x射线天文台的天文学家现在在这一范畴取得了重大进展。
经过在星系团中查找，研讨人员能够找到一种特定的粒子，许多弦理论模型猜测这种粒子应该存在。星系团是世界中由引力维系在一起的最大结构。尽管由此发作的不检测并不彻底扫除弦理论，但它的确对该理论宗族中的某些模型造成了冲击。
领导这项研讨的英国剑桥大学的克里斯托弗·雷诺兹说：“直到最近，我还不知道天文学家在弦理论方面究竟能带来多少x射线，但咱们咱们能够发挥及其重要的效果。假如这些粒子终究被勘探到，它将永久改动物理学。”
雷诺兹和他的搭档们正在寻觅的粒子被称为“轴子”。这些尚未被勘探到的粒子应该具有十分低的质量。科学家们不知道准确的质量规模，但许多理论的特点是轴子的质量从电子质量的百万分之一到零质量不等。一些科学家以为，轴子能够解说暗物质的奥妙，暗物质占世界物质的绝大部分。
这些超低质量粒子的一个不同寻常的特性是，当它们穿过磁场时，有时会转化成光子。反之亦然：光子也能够在某些条件下转化成轴子。这种转化发作的频率取决于他们转化的简单程度，换句话说，取决于他们的“可兑换性”。
一些科学家提出存在一类更广泛的超低质量粒子，其性质与轴子相似。轴子在每一质量处都有一个可兑换的值，而“轴类粒子”在相同质量处有一个可兑换的规模。
“尽管在像星系团这样的巨大结构中寻觅像轴子这样的细小粒子听起来或许是一件很困难的作业，但它们其实便是很值得寻觅的当地。”论文的合著者、瑞典斯德哥尔摩大学的大卫·马什说，“星系团在很远的当地都有磁场，它们一般也有亮堂的x射线源。这些特性加在一起，增加了发现类轴粒子转化的或许性。”
为了寻觅轴类粒子转化的痕迹，天文学家团队对钱德拉望远镜观测到的x射线进行了为期五天的研讨，这些x射线来自于向英仙座星系团中心的超大质量黑洞掉落的物质。他们研讨了钱德拉光谱，即在不同能量下观察到的x射线发射量。长期的观测和亮堂的x射线源供给了一个具有满足灵敏度的光谱，显现了科学家们所希望的轴状粒子存在时的歪曲。
因为缺少对这种歪曲现象的检测，研讨人员得以扫除在他们观察到的灵敏规模内存在的大多数轴状粒子，它们的质量大约是电子质量的十亿分之一的百万分之一。
“咱们的研讨并没有扫除这些粒子的存在，但这必定对他们的状况没有协助。”英国诺丁汉大学的合著者海伦说，“这些束缚发掘了弦理论提出的特点规模，或许会协助弦理论家筛选他们的理论。”
最新的成果比之前寻觅类轴粒子的最佳成果(来自钱德拉对M87超大质量黑洞的观测)要灵敏三到四倍。这项英仙座的研讨也比现在在地球上的试验室里进行的质量规模的丈量要强壮100倍。
明显，对这项作业的一种或许的解说是，类轴粒子并不存在。另一种解说是，这些粒子的可兑换性值乃至比这次观测的勘探极限还要低，低于一些粒子物理学家的预期。它们的质量也或许比钱德拉勘探到的要大。
