Un'esplosione stellare potrebbe svelare i misteri della materia oscura nell'universo
RomeScienziati vicini a una svolta nella comprensione della materia oscura
Gli scienziati sono prossimi a una scoperta rivoluzionaria riguardante la materia oscura, che potrebbe essere collegata alla prossima supernova. La materia oscura costituisce circa l'85% della materia dell'universo e ha lasciato perplessi gli astronomi fin dagli anni Trenta. Attualmente, l'axione, un tipo di particella elementare, è la teoria principale per spiegarla e potrebbe essere scoperta con nuovi metodi.
Dettagli essenziali su questa possibile scoperta:
Un'esplosione stellare nelle vicinanze potrebbe generare assioni, che possono essere rilevati quando si trasformano in raggi gamma. Il Telescopio Spaziale Fermi per Raggi Gamma è attualmente l'unico strumento in grado di osservare questo fenomeno. La scoperta derivante da una supernova del genere potrebbe determinare la massa degli assioni, in particolare quelli QCD. I gruppi di ricerca stanno valutando lo sviluppo di una costellazione di satelliti denominata GALAXIS per garantire una copertura continua.
Astrofisici dell'Università di Berkeley ipotizzano che una supernova vicina possa produrre numerosi axioni durante il collasso del nucleo di una stella massiccia. Questi axioni si trasformerebbero poi in raggi gamma ad alta energia grazie al campo magnetico della stella. La supernova emette anche un'esplosione di neutrini. Rilevare entrambi i segnali indicherebbe agli astronomi che sta avvenendo un evento significativo.
È difficile osservare una supernova con il Telescopio Fermi, poiché c'è solo una possibilità su dieci di puntarlo nella direzione giusta al momento giusto. Inoltre, le supernove vicine a noi sono eventi rari, verificandosi solo ogni pochi decenni nella nostra galassia o nelle piccole galassie vicine.
Ricercatori sono fiduciosi nella scoperta degli assioni. Se riusciranno, rivoluzioneranno la ricerca sulla materia oscura fornendo dettagli chiari sulla massa degli assioni e sulle loro interazioni. In caso contrario, aiuteranno a restringere il campo delle possibili masse degli assioni, eliminando così la necessità di molte delle attuali ricerche sui particelle.
Se queste strategie per rilevare gli assioni funzionano, potrebbero confermare il loro ruolo nel modello standard della fisica. Questo modello unisce gravità e meccanica quantistica. Gli scienziati stanno valutando l'idea di lanciare speciali telescopi a raggi gamma per monitorare l'intero cielo in attesa del prossimo evento di supernova.
La comunità scientifica affronta una grande sfida. Perdere questa opportunità potrebbe significare dover aspettare altri 50 anni per qualcosa di altrettanto importante. Con il progresso della tecnologia, gli scienziati si affrettano a osservare il prossimo grande evento cosmico e a svelare i misteri della materia oscura.
Lo studio è pubblicato qui:
http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.133.211002e la sua citazione ufficiale - inclusi autori e rivista - è
Claudio Andrea Manzari, Yujin Park, Benjamin R. Safdi, Inbar Savoray. Supernova Axions Convert to Gamma Rays in Magnetic Fields of Progenitor Stars. Physical Review Letters, 2024; 133 (21) DOI: 10.1103/PhysRevLett.133.211002Condividi questo articolo