📄 معروضة نسخة «بسيط» — «متقدم» غير جاهزة بعد. أضفه إلى المفضّلة للمساعدة في تسريعها. اطلب التحليل الكامل

في أعماق جبال الأبينيني الإيطالية، تحت طبقات الصخور، توجد بلورة تلتقط كل اضمحلال للأمريسيوم المشع. يصدر الأمريسيوم أشعة غاما بطاقة 59.5 كيلو إلكترون فولت — مثل رنين حاد جدًا يظل صوته ثابتًا دائمًا. لو كانت الأكسيونات — وهي جسيمات افتراضية للمادة المظلمة — تمر عبر البلورة، فقد يتغير هذا الرنين قليلًا في بعض الأحيان. استمع العلماء في تجربة RadioAxion إلى هذا الرنين لشهور.

الأكسيونات هي أحد الآمال الرئيسية في البحث عن المادة المظلمة. إنها جسيمات خفيفة للغاية لا تتفاعل تقريبًا مع المادة العادية، لكنها قد تؤثر قليلًا على الاضمحلال الإشعاعي. الفكرة هي أنه إذا كانت الأكسيونات تملأ مجرتنا، فإن تدفقها قد يغير معدل اضمحلال الأمريسيوم بدورية معينة — مثل المد والجزر الذي يقوي ويضعف صوت الأمواج. كان الكاشف المصنوع من يوديد الصوديوم يسجل كل كمية غاما ويكتب الوقت بدقة.

كانت النتيجة هادئة: لم يُعثر على أي دورية في الاضمحلال. لكن هذا ليس فشلًا، بل تضييق لدائرة البحث. سمحت القياسات بفرض قيود جديدة على ما يسمى ثابت اضمحلال الأكسيون في نطاق كتل من $10^{-21}$ إلى $10^{-9}$ إلكترون فولت. للمقارنة، كتلة الإلكترون حوالي نصف مليون إلكترون فولت. الأكسيون، إذا كان موجودًا، أخف من الإلكترون بمليارات المليارات من المرات.

الآن يخطط الفريق لتحسين الكاشف وتمديد فترة المراقبة. كل شهر من الصمت هو حد جديد على خريطة العالم غير المرئي. البلورة تحت الأرض تواصل الاستماع، وربما يومًا ما سيختل رنينها عن الإيقاع.

الملخص الأصلي

كما كتبه المؤلفون، بالإنجليزية arXiv:2602.18392

We report first results from RadioAxion, an underground experiment searching for axion dark matter through periodic modulations of radioisotope decays. We monitor the $$\alpha$$ decay of $${^{241}}$$Am via its $$59.5$$ keV $$\gamma$$ line using a NaI detector installed at the Gran Sasso Laboratory, where cosmic-ray-induced systematics are strongly suppressed. We present the measured spectra and the corresponding time-series analysis. No evidence for a periodic modulation is observed. From these data we derive constraints on the axion decay constant in the axion mass range from $$10^{-21}$$ to $$10^{-9}$$ eV.