액시온
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액시온(axion)은 양자색역학의 strong-CP problem을 해결하기 위해 Peccei-Quinn 이론이 가정한 가상의 입자이다.
액시온은 전하를 가지지 않고, 10-6에서 10-2 eV/c2정도의 매우 적은 질량을 가진 것으로 추정된다. 또한 강한 상호작용과 약한 상호작용에 대해 매우 낮은 상호작용 단면적을 가진 것으로 생각된다. 그러므로 관측이 매우 힘들며, 현재 태양의 중심핵으로 부터 방출되는 액시온을 관측하기 위한 CAST 실험이 진행중이다.
액시온 이론은, 빅뱅 과정 중에 액시온이 엄청나게 많이 생성되었다고 설명한다. 하지만 우주 팽창에 이은 질량 생성 과정 중에 상당한 양의 운동 마찰력이 생기게 되며, 이는 모든 원시 액시온으로부터 운동 에너지를 흡수해간다. 그러므로, 액시온 이론은 우주는 원시 액시온의 매우 차가운 응축물로 가득차 있을 것이라고 예측한다. 원시 액시온의 질량에 따라, 액시온 이론은 우주학에서의 암흑물질 문제를 적절하게 설명한다. 암흑물질인 액시온을 관측하기 위한 연구는 진행 중에 있지만, 액시온이 있을만한 위치의 질량 영역을 감지할 수 있을 정도로 민감한 관측이 아직 부족한 상황이다. 이제까지의 연구는 높은 질량을 가지는 액시온의 존재 가능성을 일축한다.
액시온은 또한 끈 이론의 필수 요소이다.
액시온이라는 이름은 Frank Wilczek이 세제 회사의 이름을 따 온 것이다.
