U listopadu 2022. teleskopi diljem svijeta zabilježili su nevjerojatan kozmički događaj—bljesak gama zraka toliko sjajan da je nadmašio sve dosadašnje rekorde. GRB 221009A, koji je nastao kao posljedica kolapsa masivne zvijezde udaljene 2,4 milijarde svjetlosnih godina, proizveo je energiju do nevjerojatnih 18 teraelektronvolta. Ovaj iznimni fenomen ubrzo je dobio nadimak “BOAT” (Brightest Of All Time – najsjajniji svih vremena).
Ono što je ovaj događaj učinilo još zanimljivijim jest činjenica da je prkosio postojećim znanstvenim modelima. Prema teorijama, gama fotoni s energijom većom od 10 teraelektronvolta ne bi trebali uspjeti doprijeti do Zemlje. Naime, takvi visokoenergetski fotoni trebali bi biti apsorbirani ekstragalaktičkom pozadinskom svjetlošću (EBL) – slabim svjetlosnim zračenjem koje ispunjava prostor između galaksija. Međutim, teleskopi su unatoč svemu detektirali fotone, izazvavši veliko iznenađenje među znanstvenicima.
Rješenje zagonetke – čestice nalik aksionima?
Kako bi objasnili ovu neočekivanu pojavu, tim astrofizičara predvođen Giorgiom Galantijem iz Talijanskog nacionalnog instituta za astrofiziku (INAF) predložio je zanimljivo rješenje: postojanje čestica nalik aksionima (ALP). Ove hipotetske čestice, predviđene teorijom struna, smatraju se potencijalnim kandidatima za tamnu tvar – misterioznu materiju koja čini čak 85% mase svemira.
Znanstvenici su pojasnili kako bi ove čestice mogle omogućiti prolazak visokenergijskih fotona kroz međugalaktički prostor. U teoriji, ALP-ovi omogućuju fotonima da osciliraju između stanja koje ne podliježe apsorpciji, čime se objašnjava kako je energija BOAT-a uspjela stići do naših teleskopa.
“Interakcija fotona s česticama nalik aksionima mogla bi predstavljati prvi neizravni dokaz postojanja tamne tvari, što bi značajno unaprijedilo naše razumijevanje svemira,” objašnjava Galantijev tim u najnovijem radu.
Potraga za tamnom tvari se nastavlja
Tamna tvar i dalje je jedna od najvećih neriješenih tajni svemira. Unatoč brojnim istraživanjima, znanstvenici nisu uspjeli izravno otkriti ovu nevidljivu tvar koja čini većinu mase svemira. Poznato je samo da tamna tvar stvara gravitacijske učinke, no njezin točan sastav ostaje nepoznat.
Aksioni, ili čestice nalik njima, već su dugo na popisu vodećih kandidata za tamnu tvar. Smatra se da slabo djeluju s običnom tvari, slično neutrinima, što ih čini izuzetno teškim za detekciju. Međutim, opažanja udaljenih blazara i bljesaka gama zraka pružaju priliku za neizravno otkrivanje ovih čestica.
Galantijev tim već je ranije pronašao tragove ALP-ova u svjetlosti udaljenih blazara—hiperaktivnih galaksija koje emitiraju snažno zračenje. Sada, s rekordno sjajnim GRB-om 221009A, znanstvenici imaju jedinstvenu priliku za daljnje testiranje ove teorije.
Ako buduća opažanja potvrde ulogu čestica nalik aksionima u smanjenju apsorpcije fotona, ovo bi moglo revolucionirati način na koji proučavamo visokoenergetske pojave u svemiru. To bi također moglo značajno ubrzati potragu za tamnom tvari, približavajući nas odgovoru na jedno od najdubljih pitanja moderne znanosti.
Ipak, kako upozoravaju znanstvenici, potrebno je dodatno istraživanje. Ovi rezultati su obećavajući, ali trebat ćemo više podataka kako bismo potvrdili ovu teoriju.
Astrofizičari već planiraju nova opažanja i eksperimente kako bi bolje razumjeli ovaj fenomen. Hoće li nevjerojatni bljesak gama zraka GRB 221009A doista biti ključ za rješavanje zagonetke tamne tvari? Vrijeme će pokazati.
Pozdrav svima! Hvala što čitate Kozmos.hr! Ja sam Ivan i dugi niz godina pišem o svermiu, astronomiji, znanosti, povijesti i arheologiji, a imao sam priliku sudjelovati i u dokumentarcima Science Discovery-ja te History Channel-a.