Ученые считают, что с помощью взрыва сверхновой, который произойдет относительно недалеко от Земли, можно обнаружить неуловимую форму материи. Поиск темной материи может закончиться уже завтра, если относительно недалеко от Земли произойдет взрыв массивной звезды в виде сверхновой и ученым повезет собрать необходимые данные за очень короткое время. Темная материя составляет 85% всей материи во Вселенной и считается, что она состоит из легких частиц под названием аксионы.

Авторы нового исследования, опубликованного в журнале Physical Review Letters, считают, что аксионы можно обнаружить в течение нескольких секунд после обнаружения гамма-излучения, исходящего от взрыва сверхновой, пишет Phys.

Пока что лучшим кандидатом на роль темной материи являются очень легкие частицы под названием аксионы. В то же время астрофизики считают, что темная материя может состоять из такой разновидности этих частиц, как аксионы КХД. Свое название они получили в честь теории квантовой хромодинамики, которая лучше всего описывает одну из главных сил Вселенной – сильное взаимодействие. Теоретически аксионы КХД взаимодействуют с обычной материей с таких сил Вселенной, как гравитация, электромагнетизм и сильное взаимодействие.

Считается, что аксион КХД в сильном магнитном поле превращается электромагнитную волну или фотон, по сути в излучение. Самые сильные магнитные поля во Вселенной имеют нейтронные звезды, которые являются остатками массивных обычных звезд, которые взорвались сверхновой.

Моделирование астрофизиков показывает, что если аксионы существуют, то они создаются в большом количестве в течение первых 10 секунд превращения массивной звезды в нейтронную звезду. Аксионы превращаются в гамма-излучение в сильном магнитном поле звезды.

Ученые считают, что если обнаружить это гамма-излучение, которое возникает после взрыва сверхновой, то можно найти не только сами аксионы, но и определить их точную массу. Таким образом поиски темной материи закончатся.

Но проблема состоит в том, что взрыв сверхновой должен произойти в пределах Млечного Пути или же одной из галактик-спутников нашей галактики. В этом случае гамма-излучение буде достаточно ярким, чтобы его зафиксировал космический гамма-телескоп.

При том такие сверхновые возникают в среднем только раз в несколько десятилетий. Поэтому ученые обеспокоены тем, что, когда взорвется ожидаемая сверхновая, еще не будет создан необходимый для обнаружения гамма-излучения частиц темной материи телескоп. Такая сверхновая может взорваться и завтра, и если ее не получится тщательно изучить, то следующая такая возможность может возникнуть только через 50 лет.

Но в то же время ученые считают, что шанс на обнаружение частиц темной материи, хоть и маленький, имеет существующий космический гамма-телескоп Fermi.