Zostało ono wykryte w październiku 2022 roku, a źródłem tak niezwykłego sygnału wydawała się gwiazda zlokalizowana około 2,4 miliarda lat świetlnych od Ziemi. Ten umierający obiekt doświadczył zapadnięcia jądra, po którym przekształcił się w czarną dziurę. Wygenerowany w takich okolicznościach rozbłysk gamma osiągnął energię sięgającą 18 teraelektronowoltów. Ze względu na ogromną jasność GRB 221009A został nazwany BOAT, czyli Brightest Of All Time.
Czytaj też: Zagadkowa blokada ogranicza wzrost struktur kosmicznych. Wszechświat stał się jeszcze bardziej tajemniczy
Giorgio Galanti z włoskiego INAF (Istituto Nazionale di Astrofisica) zwrócili uwagę na pewien detal, który może się okazać bardzo przydatny. O co chodzi? O to, że z odległości 2,4 miliarda lat świetlnych fotony o energii wyższej niż 10 teraelektronowoltów powinny być silnie absorbowane za sprawą interakcji z innymi bardzo silnymi fotonami w tzw. pozagalaktycznym świetle tła. Problem w tym, że tak się nie stało, a naukowcy dostrzegli ponad dwa lata temu tę niesamowitą emisję.
Całe zamieszanie można byłoby jednak wyjaśnić, gdyby wziąć pod uwagę istnienie cząstek podobnych do aksjonów, uznawanych za potencjalnych kandydatów na ciemną materię. Ta, choć nie jest widoczna gołym okiem, wydaje się zdradzać swoją obecność za pośrednictwem interakcji grawitacyjnych z widzialną materią. Co więcej, zdaniem astrofizyków ciemna materia mogłaby odpowiadać za większą część masy wszechświata.
Eksplozja, której źródło znajdowało się około 2,4 miliarda lat świetlnych od Ziemi, może stanowić klucz do rozwikłania zagadki ciemnej materii
Mimo to pozostaje nieuchwytna, choć ustalenia włoskich naukowców mogą okazać się przełomowe w tym kontekście. Szczegóły zostały jak na razie zaprezentowane w formie preprintu dostępnego w bazie danych serwisu arXiv. Jak wyjaśniają autorzy publikacji, złamanie granicy 10 teralektronowoltów mogłoby zostać wyjaśnione poprzez interakcję fotonów z cząstkami podobnymi do aksjonów.
Aksjony to hipotetyczne cząstki, które według przewidywań miałyby nieco przypominać swoim zachowaniem neutrina. Owe podobieństwo przejawiałoby się brakiem widocznych oddziaływań ze zwykłą materią, co wyjaśniałoby, dlaczego tak trudno je dostrzec. Już wcześniej autorzy badań w tej sprawie zwracali uwagę na podobne emisje pochodzące z odległych blazarów, lecz nowa detekcja – związana z najwyższą zaobserwowaną jasnością promieniowania gamma – zapewniła świeże spojrzenie.
Czytaj też: Te gwiazdy nie powinny być widoczne, ale są. To zasługa niesamowitego zjawiska
Detekcja w wykonaniu LHAASO dotyczącą fotonów o energii na poziomie 18 teraelektronowoltów wciąż pozostaje niewyjaśniona, lecz powyższa propozycja, biorąca pod uwagę rolę aksjonów jako ciemnej materii, może okazać się kluczowa. Bez wątpienia będzie potrzeba więcej dowodów, a jednym z miejsc, które mogłyby zostać wykorzystane do ich poszukiwania będą gwiazdy neutronowe.