Temná hmota je jednou z najväčších záhad modernej fyziky. Napriek tomu, že jej existencia bola nepriamo potvrdená už pred takmer storočím, jej presná povaha zostáva neznáma. Jednou z najnádejnejších hypotéz je existencia axiónov, teda teoretických častíc s extrémne malou hmotnosťou.

Axióny by mohli tvoriť väčšinu temnej hmoty, no ich detekcia je extrémne náročná, pretože interagujú s ostatnými silami len veľmi slabo. Vedci však navrhujú nový spôsob, ako ich identifikovať – prostredníctvom gama žiarenia vznikajúceho pri výbuchoch supernov. Na tému upozornil portál IFLScience.

Ako objaviť temnú hmotu?

Keď masívna hviezda dosiahne koniec svojho života a jej jadro skolabuje, vzniká supernova, pri ktorej sa uvoľňuje obrovské množstvo energie. Teoretické modely naznačujú, že počas prvých sekúnd po výbuchu supernovy by mohlo vzniknúť enormné množstvo axiónov. Ak tieto častice prejdú cez extrémne silné magnetické pole neutrónovej hviezdy, ktoré vzniká v procese kolapsu, môžu sa premeniť na gama žiarenie.

Benjamin Safdi, UC Berkeley

Tento unikátny podpis by bolo možné odlíšiť od bežného gama žiarenia produkovaného supernovou. Podľa Benjamina Safdiho z Kalifornskej univerzity v Berkeley by takéto pozorovanie umožnilo nielen potvrdiť existenciu axiónov, ale aj určiť ich hmotnosť a interakčné vlastnosti.

Problémom je, že na zachytenie gama žiarenia axiónov je potrebné, aby supernova bola dostatočne blízko, ideálne v Mliečnej dráhe alebo jej blízkych satelitných galaxiách. Takéto udalosti sú však zriedkavé. Poslednú supernovu v Mliečnej dráhe sme pozorovali pred viac ako 400 rokmi. Navyše, signál axiónového gama žiarenia trvá iba približne 10 sekúnd, čo znamená, že gama teleskop musí byť v správnom čase nasmerovaný na správne miesto.

NASA's Goddard Space Flight Center

Má to budúcnosť?

Najväčším problémom je presvedčiť veľké spoločnosti aby investovali do projektu, ktorý závisí na náhode. Ako však tvrdí Safdi: „Ak supernova nastane zajtra a my to premeškáme, možno budeme musieť čakať ďalších 50 rokov.“

Priekopnícke projekty ako GALAXIS by mohli nielen objasniť povahu temnej hmoty, ale aj rozšíriť naše poznanie vesmíru. Kľúčom je odvaha investovať do vedeckých výziev, ktoré môžu zmeniť spôsob, akým chápeme kozmos.