A jeśli już pojawią się odpowiednio sprzyjające warunki, to rozwikłanie zagadki potrwa zaledwie dziesięć sekund. Co musi się wydarzyć? Mowa o eksplozji w formie supernowej, do której miałoby dojść w naszym sąsiedztwie. Śledzące takie zjawisko teleskopy miałyby odpowiadać za wykrywanie aksjonów. Te również mają hipotetyczny charakter, a przedstawiciele Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley twierdzą, iż ich identyfikacja byłaby momentem zwrotnym w całej sprawie.
Czytaj też: Spojrzeli na dwie galaktyki i odkryli coś dziwnego. Ta struktura jest niczym pęknięcie wszechświata
Kiedy gwiazda o ściśle określonej masie kończy swój żywot, może wybuchnąć jako supernowa. I właśnie wtedy dzieje się cała magia, którą naukowcy chcieliby wykorzystać na potrzeby badań poświęconych ciemnej materii. Do wykrycia oczekiwanych emisji posłużyłyby teleskop prowadzące obserwacje promieniowania gamma. Obecnie możliwości ludzkości w tym zakresie są dość ograniczone, ponieważ jedynym poważnym graczem jest obserwatorium GLAST.
Aby zdecydowanie zwiększyć szanse na wykrycie wspomnianych emisji astrofizycy proponują umieszczenie na orbicie okołoziemskiej floty GALAXIS (GALactic AXion Instrument for Supernova). Dzięki nim doszłoby do pokrycia 100 procent nieba przez cały czas, co z kolei zapewniałoby ogromną szansę na wykrycie aksjonów wyemitowanych w czasie eksplozji supernowej.
Istnienie ciemnej materii stanowi dla naukowców wielką zagadkę. Obserwacja supernowych mogłaby dostarczyć kluczowych odpowiedzi w tym zakresie
Niejako w związku z tym toczy się wyścig z czasem, ponieważ jednym z wymogów jest to, aby rzeczona supernowa miała miejsce relatywnie blisko Ziemi. Przewidywanie takich wydarzeń jest bardzo trudne, o czym możemy przekonać się za sprawą Betelgezy. Choć oddalona o zaledwie kilkaset lat świetlnych, od dawna stanowi wielkie wyzwanie dla badaczy próbujących zrozumieć, czy obiekt ten może wkrótce wybuchnąć.
Z tego względu astrofizycy obawiają się, że niespodziewanie może dojść do eksplozji gdzieś w naszym sąsiedztwie, co prawdopodobnie oznaczałoby konieczność oczekiwania wielu lat na powtórzenie podobnego scenariusza. Ale jeśli uda się zdążyć na czas, to może dojść do rewolucji. Poszukiwane przez naukowców aksjony są cząstkami mającymi bardzo małą masę, pozbawionymi ładunku elektrycznego i – przypuszczalnie – powszechnymi we wszechświecie.
Czytaj też: Nowy rozdział w historii wszechświata. Supernowa 2023ufx zaskakuje astronomów
Artykuł na ten temat jest dostępny w Physical Review Letters. Jego autorzy wyjaśniają, że istnienie aksjonów mogłoby stanowić klucz do rozwikłania zagadki ciemnej materii. W obecności silnych pól magnetycznych takie cząstki mogłyby rozpadać się na fotony, dlatego identyfikacja dodatkowych emisji światła w takich okolicznościach mogłaby być przełomowa.
A jako że gwiazdy neutronowe posiadają bardzo silne pola magnetyczne, to najlepszym momentem na wykrycie aksjonów powinien być moment narodzin jednej z takowych. Ma on miejsce w związku z eksplozjami supernowych, a na podstawie symulacji astrofizycy uznali, jakoby emisje aksjonów powinny pojawiać się w ciągu pierwszych 10 sekund po zapadnięciu się gwiazdy. Ale żeby doszło do ich wykrycia, aksjony będą musiały posiadać masę większą niż 50 mikroelektronowoltów, co odpowiada jednej 10-miliardowej części masy elektronu.