В октябре 2022 года учёные стали свидетелями невероятного события: звезда на расстоянии 2,4 миллиарда световых лет разрушилась, образовав чёрную дыру. Этот взрыв, названный GRB 221009A, стал рекордным по яркости среди всех когда-либо зафиксированных гамма-всплесков. Учёные окрестили его "BOAT" – Brightest Of All Time ("ЛОДКА" — Самый яркий из всех времён).
Вспышка испустила гамма-фотоны с энергией до 18 тераэлектронвольт (ТэВ), что удивило исследователей. По современным моделям Вселенной, такие фотоны должны были поглощаться слабым фоновым светом между галактиками ещё до того, как достигли Земли. Но они всё же добрались до нас.
Чтобы объяснить эту аномалию, группа астрофизиков во главе с Джорджио Галанти из Национального института астрофизики Италии предложила теорию: фотоны могли взаимодействовать с гипотетическими аксионоподобными частицами (ALP). Эти частицы — одни из главных кандидатов на роль тёмной материи, загадочной субстанции, которая составляет около 85% массы Вселенной.
Согласно исследованиям, аксионы могут превращаться в фотоны и обратно при определённых условиях, например, в магнитных полях. Это взаимодействие, вероятно, сделало межгалактическое пространство более «прозрачным» для высокоэнергетического света, что и позволило гамма-фотонам GRB 221009A достигнуть нас.
Тёмная материя остаётся одной из самых больших загадок в космологии. Хотя она невидима, её присутствие ощущается через гравитационное воздействие, которое нельзя объяснить одной только обычной материей. Аксионы, если их существование подтвердится, могут стать ключом к разгадке.
Исследователи уже находили намёки на аксионоподобные частицы в свете далёких активных галактик, но GRB 221009A предоставил уникальную возможность проверить теории. Анализ всплеска показал, что взаимодействие аксионов с фотонами могло объяснить необычное поведение гамма-лучей.
Хотя эта гипотеза выглядит многообещающей, её требуется подтвердить. Учёные планируют дальнейшие исследования, включая изучение нейтронных звёзд, которые могут выбрасывать аксионы в больших количествах.
Если эти предположения подтвердятся, GRB 221009A войдёт в историю не только как самый яркий всплеск, но и как событие, открывшее новое окно в мир тёмной материи.