存在对暗物质本质的主要解释的测试，但它依赖于在爆炸时刻捕获超新星。尽管我们现在经常这样做，但超新星需要比我们几十年来所见过的任何超新星都更近，而且当它发生时，我们必须有一台伽马射线望远镜指向正确的方向。一个科学家小组正在利用这种情况来主张发射更多的伽马射线卫星，这样我们就可以在事件发生时覆盖天空。
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一个世纪前就发现了暗物质存在的有力证据，并且已经。然而，试图识别出一小部分以上的尝试都失败了。寻找宇宙大部分物质的长期探索未获成功，科学的敌人开始将其用作其失败的证据，而替代的解释是，尽管很少有科学家认为它们是合理的。
也许，就像所有最好的悬疑故事一样，侦探们需要一次幸运的突破。
对于我们已经看到和没有看到的现象的一种解释是，暗物质是由，理论上的粒子，其微小的质量因其惊人的丰度而得到补偿。受到弦物理学家青睐的 QCD 轴子与其他提出的暗物质粒子不同，它们与除重力之外的其他基本力相互作用，但最大质量比电子小 32 倍。
不幸的是，由于 QCD 轴子与三种非引力相互作用的能力极其薄弱，因此我们用现有仪器探测它们的能力已经处于极限。 40 年来人们一直在使用各种方法进行努力，但与许多其他暗物质搜索一样，尚未取得成功。
我们期望如果轴子是真实的超新星（除）在最初的几秒钟内产生大量的它们。如果我们无法检测到它们，这并不是很有用，但轴子行为模型表明，它们与电磁力的相互作用会将那些穿过强磁场的射线转化为伽马射线。
产生的中子星加州大学伯克利分校的本杰明·萨夫迪博士及其同事认为，通常具有所需强度的磁场。他们提出，我们不仅可以探测到这些伽马射线，而且还可以将它们与超新星直接释放的伽马射线区分开来。
美中不足的是只有两只苍蝇。首先，为了检测到足够多的前轴子伽马射线才能令人信服，超新星需要在附近。萨夫迪和合著者计算出，理想情况下，它应该在银河系内部，但围绕我们的卫星星系之一的大多数爆炸也将是合适的。
这意味着我们可能要等一段时间。我们已经有 400 多年没有在银河系内看到过超新星了，尽管有些超新星可能曾经发生过，但被尘埃掩盖了。宇宙中大量的巨大恒星(LMC)创造了很多超新星前景，但最后一颗还是37年前的，形式是。最好不要屏住呼吸。
萨夫迪在一份报告中说：“如果我们用现代伽马射线望远镜看到像超新星 1987A 这样的超新星，我们将能够在其大部分参数空间中检测或排除这个 QCD 轴子，这个最有趣的轴子——本质上是无法在实验室探测到的整个参数空间，以及可以在实验室探测到的大部分参数空间。”陈述.
示意图显示超新星核心塌陷中产生的轴子被强磁场转化为伽马射线，并到达更适合伽马射线卫星的地球。
图片来源：Benjamin Safdi，加州大学伯克利分校
我们对超新星干旱无能为力，但我们可以解决其他潜在障碍。预期的伽马射线激增被认为仅持续 10 秒左右。这还不足以让伽马射线探测仪器收到在光谱其他地方运行的望远镜的警报并将其注意力转移到正确的位置。
因此，我们需要在天空的正确位置有一个伽马射线眼，才能使该项目取得成功。如果伽马射线望远镜像光学望远镜一样，视野非常小，那么前景可能会很暗淡。大面积望远镜是费米伽马射线太空望远镜的两台仪器之一，萨夫迪和合著者认为目前正在运行的仪器可以胜任这项工作。它一次可以看到大约五分之一的天空。
萨夫迪补充道：“如果明天超新星爆发，而我们错过了探测轴子的机会，那将是一个真正的耻辱。” “再过50年，它可能就不会回来了。”
“对于轴子来说，最好的情况是费米捕获超新星。只是这种机会很小，”萨夫迪说。 “但如果费米看到它，我们就能够测量它的质量。我们就能够测量它的相互作用强度。我们就能够确定我们需要了解的关于轴子的一切，而且我们会对信号非常有信心，因为没有任何普通物质可以产生这样的事件。”
另一种选择是扩大我们在这部分频谱的能力。萨夫迪和同事正在推广一种全天空伽马射线手表的想法。他们甚至给它起了一个名字：用于超新星的 GALACTIC AXion 仪器 (GALAXIS)。
就像科学家们想要寻找暗物质一样，我们并不羡慕那些试图说服资助机构支付伽马射线望远镜网络以等待可能几个世纪以来都不会发生的事件的人。幸运的是，正如费米一直是，GALAXIS 在等待期间可以做很多其他事情。
然而，整个想法不仅依赖于轴子是真实的，而且还依赖于它们还具有弦理论预测的特定特征。萨夫迪说：“如果没有像轴子这样的粒子，似乎几乎不可能有一个与量子力学相结合的一致的引力理论。”
然而，由于大量物理学家对弦理论深感怀疑，并非所有人都同意。银河系加上一颗合适的超新星可能会解决这一争论，但必须首先达成一致才能发射这些仪器。
该研究发表于物理评论快报.
