Самый яркий космический взрыв в истории скрывает частицу темной материи: что выяснили ученые

В октябре 2022 года астрономы обнаружили самый мощный космический взрыв в истории. Был обнаружен самый яркий гамма-всплеск, то есть выброс гамма-излучения, среди всех известных подобных событий. Позже астрономы выяснили, что гамма-всплеск под названием GRB 221009A возник в результате взрыва сверхновой на расстоянии 2,4 млрд световых лет от нас. Авторы нового исследования, опубликованного на сервере препринтов arXiv, считают, что чрезвычайно яркое гамма-излучение удалось увидеть благодаря тому, что оно взаимодействовало с неуловимыми частицами темной материи – аксиономи, пишет ScienceAlert.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Когда массивная звезда умерла и взорвалась сверхновой, то появилась самая яркая среди всех известных вспышек гамма-излучения. Это был рекордный космический взрыв, ведь гамма-всплеск GRB 221009A взорвался с энергией до 18 тераэлектронвольт. Но астрономы не могут увидеть фотоны такого излучения с энергией выше 10 тераэлектронвольт, говорят авторы исследования.

Учитывая огромное расстояние в 2,4 млрд световых лет фотоны гамма-излучения с такой большой энергией должны были быть поглощенными во время взаимодействий с другими очень мощными фотонами во внегалактическом фоновом свете, который существует между галактиками.

Авторы исследования считают, что обнаружение такой мощной вспышки света стало возможным из-за наличия частиц под названием аксионы, которые являются главными кандидатами на роль темной материи. Ученые считают, что самый яркий гамма-всплеск стал виден благодаря взаимодействию фотонов этого излучения с аксионами в присутствии внешних магнитных полей.

Темная материя до сих пор остается одной из самых больших загадок Вселенной. Если взять все видимые объекты с массой во Вселенной, то они создают лишь небольшую часть всей гравитации. Остальную гравитацию, как считают ученые создает невидимая темная материи, которая составляет примерно 85% массы Вселенной.

Сейчас многие ученые считают, что темная материя состоит из гипотетических частиц аксионов. Теории предполагают, что эти частицы ведут себя немного как нейтрино, то есть они плохо взаимодействуют с обычной материей. Нейтрино могут проходить через практически любой объект во Вселенной.

Авторы исследования говорят, что самый яркий космический взрыв в истории представляет собой отличную лабораторию для обнаружения аксионов. Высокоэнергетические гамма-фотоны, проходящие через большие расстояния, должны взаимодействовать с внегалактическим фоновым светом настолько сильно, что это не позволяет этим фотонам достичь Земли. Но расчеты ученых показывают, что взаимодействие между фотонами и аксионами должно сделать межгалактическое пространство более прозрачным для высокоэнергетического света. Поэтому ученые считают, что обнаружение фотонов с энергией до 18 тераэлектронвольт является косвенным доказательством существования аксионов.

Выводы этого исследования еще требуют подтверждения и ученые намерены продолжить свою работу в этом направлении.

Как уже писал Фокус, нечто странное произошло во Вселенной после Большого взрыва и это поможет понять темную материю. Физики считают, что разобраться с загадочной формой материи, которая составляет 85% массы Вселенной, помогут темные фотоны.

Также Фокус писал о том, что физики подтвердили предсказание теории относительности Эйнштейна, которое предполагает теоретическую возможность перемещения во времени назад в прошлое.