Раскрыл ли этот умопомрачительный гамма-всплеск темную тайну Вселенной?

Это было не просто очередное экстраординарное космическое событие — это была загадка, которая не поддавалась давно известным астрофизическим моделям. Согласно современным теориям, гамма-фотоны с такими высокими энергиями не должны были преодолевать огромные пространства межгалактического пространства, не будучи поглощенными слабым свечением внегалактического фонового света (ВФС). Однако каким-то образом эти фотоны добрались до Земли, оставив ученых в недоумении.

Может ли невидимая частица дать ответ?

Чтобы объяснить эту аномалию, группа астрофизиков под руководством Джорджио Галанти из Национального института астрофизики Италии (INAF) предложила интригующее решение: аксионоподобные частицы (ALPs). Эти неуловимые частицы, давно предсказанные теорией струн, могут стать недостающим элементом в поисках темной материи — загадочного вещества, на долю которого приходится 85% массы Вселенной.

Если ALP существуют, они могут колебаться вместе с фотонами, позволяя высокоэнергетическим гамма-лучам обходить ожидаемое поглощение EBL. Проще говоря, это взаимодействие сделало бы межгалактическое пространство более прозрачным для таких фотонов, объясняя, как рекордная энергия GRB 221009A дошла до нас невредимой.

«Взаимодействие между фотонами и ALP может быть первым косвенным доказательством существования этих частиц, потенциально предлагая прорыв в нашем понимании темной материи», — объясняет команда Галанти в своем последнем исследовании, представленном на известной конференции по астрофизике.

Продолжающаяся охота за темной материей

Несмотря на десятилетия исследований, темная материя остается одной из самых больших неразгаданных тайн в науке. Ученым давно известно, что видимая материя — звезды, планеты и галактики — составляет лишь малую часть общей массы Вселенной. Остальное приписывается темной материи — невидимой сущности, обнаруживаемой только благодаря ее гравитационному влиянию.

Аксионы или похожие на них частицы находятся в авангарде исследований темной материи. Как и нейтрино, аксионы, по теории, слабо взаимодействуют с обычной материей, поэтому их крайне сложно обнаружить напрямую. Однако астрофизические наблюдения, такие как гамма-всплески и далекие блазары, предлагают косвенные методы поиска этих частиц.

Галанти и его коллеги уже выявили намеки на ALPs в свете далеких блазаров — гиперактивных галактик, испускающих интенсивное излучение. Беспрецедентная яркость GRB 221009A стала новым и уникальным полигоном для проверки их теории.

Почему это важно

Если будущие наблюдения подтвердят роль ALPs в уменьшении поглощения фотонов, это может произвести революцию в изучении высокоэнергетических астрофизических явлений и открыть новые пути в поисках темной материи.

Однако для подтверждения этих выводов требуется еще много работы. Хотя этот результат многообещающий, дальнейшие исследования, особенно с участием нейтронных звезд, могут дать дополнительные доказательства существования аксионоподобных частиц.

Астрофизики уже планируют новые наблюдения и эксперименты для дальнейшего изучения этого явления. С каждым открытием мы становимся все ближе к ответу на некоторые из самых глубоких вопросов Вселенной. Может ли GRB 221009A быть той космической подсказкой, которую мы так долго ждали?