Най-мощната космическа експлозия в историята може да хвърли светлина върху нова физика – аксионите и тайната на тъмната материя

Колкото повече учените проучват данните от гама-избухването GRB 221009A, което се нарича буквално „най-яркото“ досега или BOAT, толкова по-интересни стават заключенията им. Нов документ на италиански астрономи, публикуван като продължение на доклад от март миналата година свързва това събитие с теорията на струните и възможното обяснение на тъмната материя чрез частици, подобни аксиони или други.

Ако тази хипотеза се потвърди, това ще бъде пробив в космологията и новата физика.

Припомняме, че GRB 221009A беше регистрирано през октомври 2022 година. То заслепи всички гама-телескопи с изключение на един китайски, който по това време беше в профилактика и почти всичките му сензори бяха изключени. Наземните телескопи за високоенергийни частици, които проследяваха вторичния поток частици в земната атмосфера, предизвикан от първичния поток бяха в по-добро положение. Един такъв телескоп беше китайският LHAASO (Large High Altitude Air Stream Observatory). Именно анализът на данните от LHAASO доведе италианските учени до откритието им.

Екип от изследователи, ръководен от професор Джорджо Галанти от Националния институт по астрофизика на Италия (INAF) откри несъответствия в данните от наблюденията. Обсерваторията е регистрирала енергията на фотоните на гама лъчите до 18 TeV (тераелектронволта). Според изследователите такава енергия не може да бъде обяснена в рамките на съвременната физика.

Според съвременните космологични модели високоенергийните фотони от източника GRB 221009A на разстояние 2,4 милиарда светлинни години от Земята би трябвало да са взаимодействали с фотони от дифузното извънгалактично фоново лъчение. Това взаимодействие би трябвало да намали енергията им до 10 TeV и по-малко. Данните от наблюденията обаче сочат друго, което принуди учените да разгледат алтернативни модели за обяснение на явлението.

По-специално, високата енергия на фотоните, регистрирана от обсерваторията показва по-голяма прозрачност на Вселената както вътре в галактиките, така и между тях.

Това е възможно в рамките на теорията на струните при взаимодействието на фотоните с аксионоподобните частици (ALP, axion-like particles), което изследователите обосновават в своята статия, публикувана в arXiv на 30 декември 2024 година.

Аксионите или аксионоподобните частици се считат за кандидати за тъмна материя – неуловима субстанция, която взаимодейства с обикновената материя единствено чрез гравитационно взаимодействие, което е изключително слабо. Според изчисленията около 85% от цялата материя във Вселената е представена от тъмна материя, чието съществуване може да се определи само косвено. Регистрирането на фотони с изключително висока енергия също може да послужи като косвено доказателство за съществуването на аксиони или техни варианти от семейството на ALP. Това обаче изисква независимо проучване и по-нататъшни изследвания от други научни групи.