2022 年 10 月,科学家探测到一颗距离 24 亿光年的恒星爆炸死亡。。
作为明星的核心,恒星发出的伽马射线暴(名为 GRB 221009A 的事件)爆发出高达 18 太电子伏的能量。伽马射线暴已经是我们宇宙所能产生的最明亮的爆炸;但 GRB 221009A 绝对是一个纪录打破者,为它赢得了“The BOAT”(有史以来最亮的船)的绰号。
然而,根据国家天体物理研究所乔治·加兰蒂领导的天体物理学家团队的说法,这张图片存在一些问题(国家航空基金会)在意大利。根据宇宙的尖端模型,我们应该无法在大型高空空气淋浴天文台的数据中看到比 10 太电子伏特更强大的光子(拉哈索)进行检测。
在 24 亿光年之外,能量高于 10 太电子伏的光子应该会被与其他高强度光子星系间的微弱光线,即所谓的河外背景光。
那么现在怎么办?好吧,如果轴子状粒子——神秘物质的主要候选者之一,那么整个混乱就会消失正如所预测的,它构成了宇宙中的大部分质量– 输入混音。
最近的分析被提出在 2024 年 3 月举行的第 58 届 Rencontres de Moriond 会议上,现已发布在预印本服务器 arXiv 上。
“我们……表明,如果我们引入光子与轴子粒子(ALP)的相互作用,这个问题就得到了解决,”该团队在论文中写道。
“弦理论预测 ALP 是暗物质的最佳候选者之一,在外部磁场存在的情况下可以对天体物理源产生光谱和偏振效应。
“特别是,对于GRB 221009A,类光子轴子粒子振荡发生在交叉磁化介质内,即宿主星系、河外空间、银河系,部分地将河外背景光吸收降低到解释LHAASO探测的水平GRB 221009A及其观测光谱。"
暗物质是我们对宇宙最大的疑问之一。一旦我们考虑到所有正常物质——恒星、气体、、星系、岩石、尘埃,任何我们实际上可以直接探测到的东西——都留下了太多的引力。不管是什么产生了这种引力,它的强度都比正常物质要大得多。至约85%宇宙质量的一半是暗物质。
我们不知道暗物质是什么,但有很多可能的候选者。轴子是领先的竞争者。这些假设的粒子被认为表现得有点像,因为它们与正常物质没有太多相互作用,这使得它们很难被发现。然而,它们也被预测会像暗物质一样表现,因此天体物理学家热衷于寻找它们存在的证据。
加兰蒂和他的同事此前已经在中发现了轴子样粒子的证据来自遥远耀变体的光– 极其活跃的星系,闪烁着光芒。但有史以来最亮的伽马射线爆炸代表了寻找轴子的新实验室。
根据最新的河外背景光模型,长距离传播的高能伽马射线光子应该与背景光相互作用如此强烈,以至于它无法到达我们。根据研究人员的计算,光子和轴子之间的相互作用应该会使星系际空间对高能光更加透明。
因此,LHAASO 检测到高达 18 太电子伏的光子这一事实可能构成首次间接检测轴子,研究人员说。
结论在得到证实之前还需要做更多的工作,特别是因为其他一些搜索已经。但我们还有其他地方值得关注;特别是,中子星可能是。
我们还是会把它钉牢的。
该团队的研究成果可在arXiv。