Первая вспыхнувшая сверхновая звезда может раскрыть тайны темной материи

Научные исследования темной материи могут получить новый импульс благодаря взрыву сверхновой. Ученые уверены, что аксионы, возможные кандидаты на роль темной материи, могут быть обнаружены в момент гамма-всплеска.
22 ноября 2024, пятница 19:24
Global_Chronicles для раздела Блоги

Ученые из США сделали важное открытие в поисках темной материи, утверждая, что аксионы могут быть обнаружены всего через несколько секунд после взрыва близлежащей сверхновой. Темная материя, составляющая около 85% всей материи во Вселенной, остается загадкой для астрономов на протяжении почти 90 лет. Аксионы, легкие частицы, стали основным кандидатом для объяснения этой тайны.

Ученые считают, что аксионы могут образовываться в больших количествах в первые 10 секунд после коллапса ядра массивной звезды, которая превращается в нейтронную звезду. Эти частицы, если они существуют, будут высвобождаться и преобразовываться в высокоэнергетические гамма-лучи в мощных магнитных полях. Однако для успешного обнаружения гамма-лучей необходимо, чтобы единственный гамма-телескоп на орбите, Fermi Gamma-ray Space Telescope, был направлен на взрыв сверхновой в нужный момент. Вероятность этого события составляет примерно один шанс из десяти.

Если ученым удастся зафиксировать гамма-лучи, это позволит точно определить массу аксиона, включая так называемый аксион КХД, который сейчас активно исследуется в лабораториях. В противном случае отсутствие обнаружения исключит значительную часть теоретических масс аксионов, что сделает текущие поиски темной материи менее актуальными.

Однако существует проблема: для того чтобы гамма-лучи были достаточно яркими для наблюдения, сверхновая должна находиться близко — в пределах нашей галактики или её спутников. Сверхновые взрываются в среднем каждые несколько десятилетий, и последняя близлежащая сверхновая произошла в 1987 году в Большом Магеллановом Облаке. Тогда гамма-телескоп Solar Maximum Mission не смог зафиксировать ожидаемую интенсивность гамма-лучей.

Ученые выражают обеспокоенность, что следующая сверхновая может вспыхнуть до того, как они успеют подготовить необходимые инструменты для наблюдения. В связи с этим они ведут переговоры с коллегами, разрабатывающими новые гамма-телескопы, чтобы обеспечить круглосуточное наблюдение за небом. Они уже придумали название для своей спутниковой группировки — GALAXIS (GALactic AXion Instrument for Supernova). Исследователи надеются, что такая сеть телескопов позволит поймать любой гамма-всплеск и не упустить возможность обнаружить аксионы, которые могут оказаться ключом к разгадке природы темной материи.