De mai bine de nouăzeci de ani, materia întunecată fascinează atât astronomii, cât și fizicienii. Această substanță misterioasă și invizibilă reprezintă aproximativ 85% din materia Universului, având un rol esențial în stabilitatea galaxiilor.
Cu toate acestea, natura acestei materii rămâne necunoscută. Recent, cercetătorii de la Universitatea din California, Berkeley, susțin că ar putea dezlega acest mister prin intermediul unui fenomen cosmic spectaculos: explozia unei stele masive, numită supernovă.
O astfel de explozie ar putea genera un semnal detectabil care să dezvăluie natura materiei întunecate.
Materia întunecată este, în esență, o entitate evazivă: spre deosebire de materia obișnuită, cum ar fi stelele și planetele, ea nu emite lumină sau energie, făcând-o invizibilă telescopelor convenționale. Totuși, prezența ei este confirmată prin influența gravitațională asupra structurilor cosmice.
De exemplu, fără această materie, galaxiile nu ar putea să-și mențină integritatea structurală. În ciuda cercetărilor intense de-a lungul decadelor, compoziția sa exactă rămâne necunoscută, fizicienii speculând că ar putea fi constituită din particule ipotetice precum axionii.
Aceștia, dacă ar exista, ar putea explica multe mistere fundamentale ale fizicii și ar fi în armonie cu modelul standard al fizicii. Supernovele, aflate la finalul ciclului de viață al unei stele foarte masive, sunt printre cele mai impresionante fenomene ale Universului.
Energia eliberată de acestea este comparabilă cu cea a unei galaxii întregi, dar dincolo de această forță uimitoare, ele ar putea oferi indicii prețioase despre axioni și, implicit, despre materia întunecată.
Prăbușirea miezului unei astfel de stele poate duce la formarea unei stele neutronice, generând condiții extrem de intense, propice producerii a numeroși axioni. Trecerea lor prin câmpul magnetic din jurul stelei ar putea converte aceste particule în raze gamma, detectabile de pe Pământ.
Pentru a capta aceste raze gamma, instrumentele dedicate, precum Telescopul Spațial Fermi, sunt esențiale.
Dacă o supernovă ar exploda în galaxia noastră și Fermi ar fi plasat corect, ar putea să detecteze razele gamma în câteva secunde, oferind date valoroase despre axioni, inclusiv despre masă și proprietăți.
Aceasta nu doar că ar confirma existența lor, dar ar clarifica și misterul materiei întunecate. Cu toate acestea, probabilitatea unui astfel de eveniment este redusă, depinzând de apropierea supernovei și de orientarea telescoapelor noastre.
Pentru a mări șansele detectării, cercetătorii propun realizarea unei constelații de telescoape cu raze gamma, concepute să monitorizeze constant întregul cer. Proiectul, cunoscut sub denumirea de GALAXIS, ar asigura că nu pierdem niciun eveniment semnificativ.
Implementarea acestei rețele necesită însă planificare minuțioasă și resurse financiare de amploare, timp în care o nouă supernovă ar putea să apară. Această cursă contra cronometru denotă o urgență crescută în domeniul cercetării științifice.
Oamenii de știință sunt conștienți că trebuie să fie pregătiți pentru a nu rata oportunitatea de a dezlega misterele Universului.
Pe măsură ce-și perfecționează metodele și instrumentele, cercetătorii rămân dedicați descoperirii acestui semnal rar și revoluționar, ce ar putea schimba cursul fizicii moderne.
