Пошук темної матерії може закінчитися вже завтра: потрібен космічний вибух і трохи удачі

Пошук темної матерії може закінчитися вже завтра, якщо відносно недалеко від Землі станеться вибух масивної зірки у вигляді наднової і вченим пощастить зібрати необхідні дані за дуже короткий час. Темна матерія становить 85% усієї матерії у Всесвіті і вважається, що вона складається з легких частинок під назвою аксіони. Автори нового дослідження, опублікованого в журналі Physical Review Letters, вважають, що аксіони можна виявити протягом декількох секунд після виявлення гамма-випромінювання, що виходить від вибуху наднової, пише Phys.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Поки що найкращим кандидатом на роль темної матерії є дуже легкі частинки під назвою аксіони. Водночас астрофізики вважають, що темна матерія може складатися з такого різновиду цих частинок, як аксіони КХД. Свою назву вони отримали на честь теорії квантової хромодинаміки, яка найкраще описує одну з головних сил Всесвіту — сильну взаємодію. Теоретично аксіони КХД взаємодіють зі звичайною матерією через такі сили Всесвіту, як гравітація, електромагнетизм і сильна взаємодія.

Вважається, що аксіон КХД у сильному магнітному полі перетворюється на електромагнітну хвилю або фотон, по суті на випромінювання. Найсильніші магнітні поля у Всесвіті мають нейтронні зірки, які є залишками масивних звичайних зірок, що вибухнули надновою.

Моделювання астрофізиків показує, що якщо аксіони існують, то вони створюються у великій кількості протягом перших 10 секунд перетворення масивної зірки на нейтронну зірку. Аксіони перетворюються на гамма-випромінювання в сильному магнітному полі зірки.

Вчені вважають, що якщо виявити це гамма-випромінювання, яке виникає після вибуху наднової, то можна знайти не тільки самі аксіони, а й визначити їхню точну масу. Таким чином пошуки темної матерії закінчаться.

Але проблема полягає в тому, що вибух наднової має статися в межах Чумацького Шляху або ж однієї з галактик-супутників нашої галактики. У цьому разі гамма-випромінювання буде досить яскравим, щоб його зафіксував космічний гамма-телескоп.

Але такі наднові виникають у середньому лише раз на кілька десятиліть. Тому вчені стурбовані тим, що, коли вибухне очікувана наднова, ще не буде створено необхідний для виявлення гамма-випромінювання частинок темної матерії телескоп. Така наднова може вибухнути і завтра, і якщо її не вдасться ретельно вивчити, то наступна така можливість може виникнути тільки через 50 років.

Хоча водночас учені вважають, що шанс на виявлення частинок темної матерії, хоч і маленький, має наявний космічний гамма-телескоп Fermi.

Як уже писав Фокус, астрономи запропонували нове пояснення походження супутників Марса. Одна з наявних теорій, згідно з дослідженням, наполовину правильна.

Також Фокус писав про те, що вчені виявили доказ існування космічних струн, які ще називають тріщинами у Всесвіті. Хоча повної впевненості в цьому немає, проте дослідження інтригує.