ความลึกลับของสามารถแก้ไขได้ภายในเวลาเพียง 10 วินาที
เมื่อซูเปอร์โนวาถัดไปที่อยู่ใกล้เคียงดับลง กล้องโทรทรรศน์รังสีแกมมาใดๆ ที่ชี้ไปในทิศทางที่ถูกต้องอาจได้รับการปฏิบัติมากกว่าการแสดงแสง มันสามารถยืนยันการมีอยู่ของหนึ่งในซุปเปอร์โนวาที่มีแนวโน้มดีที่สุดได้อย่างรวดเร็วผู้สมัคร
นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์แห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เบิร์กลีย์ทำนายว่าภายใน 10 วินาทีแรกของซูเปอร์โนวา อนุภาคสมมุติที่เรียกว่าแอกเซียนสามารถปล่อยออกมาได้เพียงพอเพื่อพิสูจน์ว่าพวกมันมีอยู่จริงในชั่วพริบตา
เมื่อพิจารณาหลายปีมาแล้วอาจต้องใช้โอกาสเพื่อให้ได้ตัวเลขที่น่าเชื่อถือด้วยวิธีอื่น การจับโชคลาภของ axion ในการล่มสลายของดาวฤกษ์ที่อยู่ใกล้ ๆ ก็เหมือนกับการชนะลอตเตอรีฟิสิกส์
แน่นอนว่า การตรวจจับนั้นจำเป็นต้องมีกล้องโทรทรรศน์รังสีแกมมาเพื่อตรวจดูบริเวณที่เกิดการระเบิดในเวลาที่เหมาะสม ปัจจุบันงานนั้นตกอยู่ที่ซึ่งยังมีโอกาสเพียง 1 ใน 10 เท่านั้นที่จะได้ชมการแสดง
นักวิจัยจึงเสนอให้เปิดตัว GALactic AXion Instrument for Supernova (GALAXIS) ซึ่งเป็นกลุ่มดาวเทียมรังสีแกมมาที่สามารถเฝ้าดูท้องฟ้าได้ 100 เปอร์เซ็นต์ตลอดเวลา การตรวจจับหรือการไม่มีแกนระหว่างซุปเปอร์โนวาอาจเป็นผลลัพธ์ที่มีคุณค่าพอๆ กัน แต่ก็มีวิกฤติด้านเวลา
"ฉันคิดว่าเราทุกคนในบทความนี้เครียดกับการมีซูเปอร์โนวาครั้งต่อไปก่อนที่เราจะมีเครื่องมือวัดที่เหมาะสม"เบนจามิน ซาฟดี กล่าวรองศาสตราจารย์วิชาฟิสิกส์ที่ UC Berkeley
“คงจะน่าเสียดายจริงๆ หากพรุ่งนี้ซูเปอร์โนวาดับลงและเราพลาดโอกาสที่จะตรวจจับแกนนั้น มันอาจจะไม่กลับมาอีกอีก 50 ปี”
Axions ถูกตั้งสมมติฐานครั้งแรกในปี 1970 ว่าเป็นวิธีแก้ปัญหาที่เป็นไปได้สำหรับปริศนาฟิสิกส์ที่ไม่เกี่ยวข้องกับสสารมืด, ที่ปัญหาซีพีที่แข็งแกร่ง- อนุภาคเหล่านี้คาดการณ์ว่าจะมีมวลน้อยมาก ไม่มีประจุไฟฟ้า และมีมากมายมหาศาลทั่วจักรวาล
หลังจากนั้นไม่นานนักฟิสิกส์คนอื่นๆ ก็ตระหนักถึงคุณสมบัติบางอย่างของพวกเขา เช่น การที่พวกมันรวมตัวกัน และส่วนใหญ่มีปฏิกิริยากับสสารอื่นผ่านแรงโน้มถ่วง ทำให้พวกเขาเป็นตัวเลือกที่ดีสำหรับสสารมืด สิ่งสำคัญที่สุดคือ คุณสมบัติที่คาดการณ์ไว้ประการหนึ่งสามารถทำให้ตรวจพบได้
ในสนามแม่เหล็กแรงสูง แอกซอนควรสลายตัวเป็นโฟตอนเป็นบางครั้ง ดังนั้น การตรวจจับแสงพิเศษใกล้สนามแม่เหล็กเหล่านี้อาจทำให้พวกมันหายไปได้ นี่เป็นพื้นฐานของการทดลองในห้องปฏิบัติการและการสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์มานานหลายทศวรรษ ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถลดขอบเขตของแอกซอนของมวลลงได้
เป็นหนึ่งในสถานที่ที่มีแนวโน้มมากที่สุดที่จะมองหาพวกเขา ฟิสิกส์ที่เข้มข้นของพวกมันน่าจะสร้างแอกซอนจำนวนมหาศาล และยิ่งกว่านั้น สนามแม่เหล็กแรงสูงควรแปลงบางส่วนให้เป็นโฟตอนที่ตรวจพบได้
ในกระดาษใหม่ทีม UC Berkeley คำนวณว่าเวลาที่ดีที่สุดในการค้นหา axions รอบ aจริงๆ แล้วอาจจะเกิดเมื่อดาวมวลมากระเบิดเป็นซุปเปอร์โนวา การจำลองใหม่แนะนำว่าการระเบิดของแกนจะเกิดขึ้นในช่วง 10 วินาทีแรกหลังจากการยุบตัวของดาวฤกษ์ และการระเบิดของรังสีแกมมาที่เกิดขึ้นสามารถเปิดเผยรายละเอียดได้มากมาย
ทีมงานคำนวณว่าแกนประเภทใดประเภทหนึ่งที่เรียกว่าแกนควอนตัมโครโมไดนามิกส์ (QCD) จะสามารถตรวจพบได้ด้วยวิธีนี้หากมีมวลสูงกว่า 50 ไมโครอิเล็กตรอนโวลต์ ซึ่งก็คือ
หากปรากฏว่าแอกเซียนมีอยู่จริง พวกมันอาจเป็นหนึ่งในอนุภาคเล็กๆ ที่มีประโยชน์มากที่สุดเท่าที่เคยพบมา ในคราวเดียว พวกมันสามารถช่วยเราปลดล็อกสสารมืด ปัญหา CP ที่รุนแรงได้และ-
สมมติฐานพร้อมสำหรับการทดสอบแล้ว ตอนนี้เราแค่ต้องรอจนกว่าจะถึงซูเปอร์โนวาถัดไป มันอาจจะเกิดขึ้นในวันนี้หรือในอีกสิบปีข้างหน้า และถ้าแฟร์มีกำลังมองดูท้องฟ้าที่ถูกต้อง เราก็สามารถตอบคำถามที่ลึกซึ้งที่สุดของวิทยาศาสตร์ได้ภายในไม่กี่วินาที
"สถานการณ์ที่ดีที่สุดสำหรับ axions คือ Fermi จับซูเปอร์โนวา"ซาฟดีกล่าว-
"โอกาสนั้นมีน้อย แต่ถ้าแฟร์มีเห็น เราก็จะสามารถวัดมวลของมันได้ เราจะสามารถวัดความแข็งแกร่งอันตรกิริยาของมันได้ เราจะสามารถกำหนดทุกสิ่งที่เราต้องรู้เกี่ยวกับแอกซอนได้ และเราจะมั่นใจอย่างไม่น่าเชื่อกับสัญญาณนี้ เพราะไม่มีเรื่องธรรมดาที่สามารถสร้างเหตุการณ์เช่นนี้ได้"
งานวิจัยนี้ตีพิมพ์ในวารสารจดหมายทบทวนทางกายภาพ-
