إحدى الآليات المقترحة لتفسير ظاهرة التغيرات في استقطاب شعاع الليزر في شجرة تفترض تورط جسيم يسمى أكسيون، وهو جسيم من "المادة المظلمة" تم التنبؤ بوجوده وفق نظريات مختلفة خارجة عن المعيار نموذج للفيزياء. ولم يتم ملاحظة هذا الجسيم عمليًا بعد
الحاوية الغرينية، غاليليو
قبل بضعة أشهر، تم نشر دراسة أجراها باحثون إيطاليون في مجموعة أبحاث PVLAS، والتي بموجبها يتغير استقطاب شعاع الليزر المتحرك في الفراغ حيث يسود المجال المغناطيسي بسبب تأثير المجال. ليس من المفترض أن تحدث مثل هذه التغييرات وفقًا للفيزياء الكلاسيكية، وغالبًا ما يتم تفسيرها بناءً على وجود أزواج من الجسيمات الافتراضية والجسيمات المضادة. وفي هذه الدراسة وجد الباحثون أن التغيير يحدث فقط في وجود مجال مغناطيسي.
وتفترض إحدى الآليات المقترحة لتفسير الظاهرة تورط جسيم يسمى أكسيون، وهو جسيم من "المادة المظلمة" تم التنبؤ بوجوده وفقا لنظريات مختلفة خارجة عن النموذج القياسي للفيزياء. ولم يتم ملاحظة هذا الجسيم عمليًا بعد. والفرضية هي أن بعض الفوتونات تصبح محاور، تحت تأثير مكون معين من الزخم الزاوي للفوتونات بالنسبة لاتجاه المجال المغناطيسي الخارجي. والنتيجة هي تغير صافي في اتجاه الزخم الزاوي، أي في استقطاب الحزمة. والآن يقترح علماء من ألمانيا - أولريش كيتز وزملاؤه - تجربة من شأنها اختبار ما إذا كان يمكن تمييز الأدلة على هذه العملية.
يجب أن تعتمد التجربة على شعاع ليزر عالي الكثافة، والذي سيتم إنتاجه باستخدام ليزر إلكتروني حر موجود في منشأة أبحاث DESY في ألمانيا. وسيكرر البحث التجربة التي أجرتها المجموعة الإيطالية، لكن هذه المرة، بعد مرور الشعاع عبر المجال المغناطيسي، ستواجه الفوتونات جدارًا معتمًا. الفرضية هي أنه إذا تم تحويل بعض الفوتونات إلى محاور، فسيكون هذا الجزء قادرًا على المرور عبر الجدار، نظرًا لأن المحاور لها مقطع عرضي منخفض مع المادة (أي أنها بالكاد تتفاعل مع جزيئات المادة).
وعلى الجانب الآخر أيضًا من الجدار سيكون هناك مجال مغناطيسي، مما سيؤدي إلى عملية معاكسة، حيث سيتم تحويل بعض المحاور إلى فوتونات مرة أخرى. وعلى الجانب الآخر من الجدار، يأمل الباحثون أن يكون من الممكن ملاحظة "إعادة بناء" الفوتونات. سيتم وضع كاشف حساس بشكل خاص من أجل مراقبة الفوتونات القليلة التي "تمر عبر الجدران". ويأمل العلماء في إمكانية تمييز الدليل على وجود المحاور، أو بدلاً من ذلك، يمكن استبعاد هذا التفسير للتغير في الاستقطاب الذي لاحظته المجموعة الإيطالية باحتمالية عالية.
لم يتم ملاحظة المحاور مطلقًا، لا في مسرعات الجسيمات ولا في أنظمة الفيزياء الفلكية. ومن الممكن بالطبع ألا تكون موجودة على الإطلاق، وفي كل الأحوال ليست مشاركة في تغير الاستقطاب الموصوف هنا؛ لكن إذا كانت موجودة بالفعل، فقد يكون لها خصائص معينة تمنع تكوينها أو اكتشافها في معظم الظروف، لكن هذه التجربة ستسمح للظروف المناسبة بمراقبتها.
