Evrenin kütlesinin yüzde 85’ini oluşturan karanlık maddeyi anlama çabası, yakındaki bir süpernova ile önemli bir ilerleme kaydedebilir. Berkeley’deki Kaliforniya Üniversitesi’nden Fizik Doçenti Benjamin Safdi liderliğindeki araştırmacılar, eksen olarak bilinen bulunması zor parçacığın böyle bir olaydan yayılan gama ışınları anlarında tespit edilebileceği teorisini ortaya attılar. Devasa bir yıldızın çekirdeğinin nötron yıldızına dönüşmesi sırasında ortaya çıkacağı tahmin edilen eksenler, yoğun manyetik alanların varlığında gama ışınlarına dönüşerek fizikte potansiyel bir atılım sunabilir.
Gama Işını Teleskoplarının Potansiyel Rolü
çalışmak Physical Review Letters’da yayınlandı ve eksenlerden üretilen gama ışınlarının, tespit edilmesi halinde parçacığın kütlesini ve özelliklerini doğrulayabileceğini ortaya çıkardı. Şu anda yörüngedeki tek gama ışını gözlemevi olan Fermi Gama ışını Uzay Teleskobu’nun doğrudan süpernovaya doğrultulması gerekecek ve bu hizalanma olasılığı yalnızca yüzde 10 olarak tahmin ediliyor. Bir tespit karanlık maddede devrim yaratacak araştırmaGama ışınlarının yokluğu, eksen kütlelerinin aralığını kısıtlayacak ve mevcut birçok karanlık madde deneyini gereksiz hale getirecektir.
Etkinliği Yakalamanın Zorlukları
Tespit için süpernovanın Samanyolu’nda veya uydu galaksilerinde meydana gelmesi gerekiyor; ortalama birkaç on yılda bir gerçekleşen bir olay. Bu türden son olay olan süpernova 1987A, yeterince hassas gama ışını ekipmanından yoksundu. Safdi, hazırlıklı olmanın gerekliliğini vurguladı ve gökyüzünün 7/24 kapsanmasını sağlamak için GALAXIS adında bir uydu takımyıldızı önermeyi önerdi.
Axion’un Teorik Önemi
Kuantum renk dinamiği (QCD) ve sicim teorisi gibi teoriler tarafından desteklenen eksen, fizikteki boşlukları kapatıyor ve potansiyel olarak yerçekimi ile kuantum mekaniği arasında bağlantı kuruyor. Nötrinolardan farklı olarak eksenler, güçlü manyetik alanlarda fotonlara dönüşerek benzersiz sinyaller sağlayabilir. ABRACADABRA ve ALPHA gibi laboratuvar deneyleri de eksenleri araştırıyor ancak hassasiyetleri, yakındaki bir süpernova senaryosuyla karşılaştırıldığında sınırlı. Safdi aciliyetini ifade ederek, böyle bir olayı kaçırmanın eksen tespitini onlarca yıl geciktirebileceğini belirterek, bu astrofiziksel çabanın büyük risklerinin altını çizdi.
