إن السعي لفهم المادة المظلمة، التي تشكل 85% من كتلة الكون، يمكن أن يحقق قفزة كبيرة إلى الأمام مع وجود مستعر أعظم قريب. افترض الباحثون في جامعة كاليفورنيا، بيركلي، بقيادة الأستاذ المشارك في الفيزياء بنجامين سافدي، أن الجسيم بعيد المنال المعروف باسم الأكسيون قد يتم اكتشافه خلال لحظات من انبعاث أشعة جاما من مثل هذا الحدث. يمكن للأكسيونات، التي من المتوقع أن تظهر أثناء انهيار قلب نجم ضخم إلى نجم نيوتروني، أن تتحول إلى أشعة جاما في وجود مجالات مغناطيسية مكثفة، مما يوفر اختراقًا محتملاً في الفيزياء.
الدور المحتمل لتلسكوبات أشعة جاما
ال يذاكر تم نشره في Physical Review Letters وكشف أن أشعة جاما المنتجة من المحاور يمكن أن تؤكد كتلة الجسيم وخصائصه إذا تم اكتشافها. سيحتاج تلسكوب فيرمي لأشعة جاما الفضائي، وهو المرصد الوحيد لأشعة جاما في المدار حاليًا، إلى توجيهه مباشرة نحو المستعر الأعظم، مع احتمالية حدوث هذا المحاذاة بنسبة 10 بالمائة فقط. اكتشاف من شأنه أن يحدث ثورة في المادة المظلمة بحث، في حين أن غياب أشعة جاما من شأنه أن يحد من نطاق كتل الأكسيونات، مما يجعل العديد من تجارب المادة المظلمة الحالية زائدة عن الحاجة.
التحديات في اللحاق بالحدث
ومن أجل اكتشافه، يجب أن يحدث المستعر الأعظم داخل مجرة درب التبانة أو المجرات التابعة لها، وهو حدث يقع في المتوسط مرة واحدة كل بضعة عقود. وكان آخر حدث من هذا القبيل، وهو المستعر الأعظم 1987A، يفتقر إلى معدات أشعة جاما الحساسة بما فيه الكفاية. وشدد الصفدي على ضرورة الاستعداد، واقترح إنشاء كوكبة من الأقمار الصناعية تسمى GALAXIS لضمان تغطية السماء على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع.
الأهمية النظرية لأكسيون
الأكسيون، المدعوم بنظريات مثل الديناميكا اللونية الكمومية (QCD) ونظرية الأوتار، يسد الفجوات في الفيزياء، ويحتمل أن يربط الجاذبية بميكانيكا الكم. على عكس النيوترينوات، يمكن أن تتحول الأكسيونات إلى فوتونات في مجالات مغناطيسية قوية، مما يوفر إشارات فريدة. التجارب المعملية مثل ABRACADABRA وALPHA تبحث أيضًا عن المحاور، لكن حساسيتها محدودة مقارنة بسيناريو المستعر الأعظم القريب. وأعرب صفدي عن إلحاح الأمر، مشيرًا إلى أن تفويت مثل هذا الحدث قد يؤدي إلى تأخير الكشف عن المحاور لعقود من الزمن، مما يؤكد المخاطر الكبيرة لهذا المسعى الفيزيائي الفلكي.
