Kërkimi për materien e errët të universit mund të përfundojë nesër—nëse ndodh një supernovë e afërt dhe me pak fat. Natyrën e materies së errët astronomët nuk e kanë kuptuar për 90 vjet, që kur u kuptua se 85% e materies në univers nuk është e dukshme përmes teleskopëve tanë. Kandidati më i mundshëm për materien e errët sot është axioni, një grimcë e lehtë që studiuesit në mbarë botën po përpiqen dëshpërimisht ta gjejnë.
Astrofizikanë në Universitetin e Kalifornisë, Berkeley, tani argumentojnë se axioni mund të zbulohet brenda sekondave nga zbulimi i rrezeve gama nga shpërthimi i një supernove të afërt. Axionet, nëse ekzistojnë, do të prodhoheshin në sasi të mëdha gjatë 10 sekondave të para pas kolapsit të bërthamës së një ylli masiv në një yll neutron, dhe ato axione do të dilnin jashtë dhe do të shndërroheshin në rreze gama me energji të lartë në fushën e fortë magnetike të yllit.
Një zbulim i tillë është i mundur sot vetëm nëse teleskopi i vetëm për rreze gama në orbitë, Teleskopi Fermi për Rreze Gama, është i drejtuar drejt supernovës në kohën kur ajo shpërthen. Duke pasur parasysh fushëpamjen e teleskopit, kjo ka rreth një shans në 10.
Megjithatë, një zbulim i vetëm i rrezeve gama do të përcaktonte masën e axionit, veçanërisht të axionit të quajtur QCD, në një gamë të madhe masash teorike, duke përfshirë ato që aktualisht po hulumtohen në eksperimentet në Tokë. Mungesa e një zbulimi, nga ana tjetër, do të eliminonte një gamë të madhe masash të mundshme për axionin dhe do t’i bënte të parëndësishme shumicën e kërkimeve aktuale për materien e errët.
Problemi është se, që rrezet gama të jenë mjaft të ndritshme për t’u zbuluar, supernova duhet të jetë e afërt—brenda galaktikës sonë Rruga e Qumështit ose një prej galaktikave të saj satelite—dhe yjet e afërt shpërthejnë mesatarisht një herë në disa dekada. Supernova e fundit e afërt ishte në vitin 1987 në Re të Madhe Magellanike, një nga satelitët e Rrugës së Qumështit. Në atë kohë, një teleskop i vjetër për rreze gama, Misioni Maksimal Diellor, ishte i drejtuar drejt supernovës, por nuk ishte mjaft i ndjeshëm për të qenë në gjendje të zbulonte intensitetin e parashikuar të rrezeve gama, sipas analizës së ekipit të UC Berkeley.
“Po të shihnim një supernovë, si supernova 1987A, me një teleskop modern për rreze gama, do të ishim në gjendje të zbulonim ose të përjashtonim këtë axion QCD, këtë axion kaq interesant, në shumicën e hapësirës së tij parametrike—në thelb në të gjithë hapësirën parametrike që nuk mund të shqyrtohet në laborator, dhe shumë nga hapësira parametrike që mund të shqyrtohet në laborator gjithashtu,” tha Benjamin Safdi, një profesor i asociuar i fizikës në UC Berkeley dhe autor kryesor i një punimi të botuar më 19 nëntor në revistën *Physical Review Letters*. “Dhe gjithçka do të ndodhte brenda 10 sekondave.”
Studiuesit janë të shqetësuar, megjithatë, se kur supernova e shumëpritur të ndodhë në universin e afërt, ne nuk do të jemi të përgatitur për të parë rrezet gama të prodhuara nga axionet. Shkencëtarët tani po diskutojnë me kolegët që ndërtojnë teleskopë për rreze gama për të gjykuar mundësinë e lëshimit të një ose një flote të tillë teleskopësh për të mbuluar 100% të qiellit 24/7 dhe për të qenë të sigurt që do të kapin çdo shpërthim rrezesh gama. Ata madje kanë propozuar një emër për konstelacionin e tyre të satelitëve për rreze gama—*GALactic AXion Instrument for Supernova*, ose GALAXIS.
“Mendoj se të gjithë ne në këtë punim jemi të stresuar për mundësinë që të ndodhë një supernovë para se të kemi pajisjet e duhura,” tha Safdi. “Do të ishte për të ardhur keq nëse një supernovë shpërthente nesër dhe ne humbnim një mundësi për të zbuluar axionin—ajo mund të mos përsëritet për 50 vjet të tjera.”
Autorët bashkëpunëtorë të Safdi janë studenti i diplomuar Yujin Park dhe bashkëpunëtorët postdoktoral Claudio Andrea Manzari dhe Inbar Savoray. Të katër janë anëtarë të departamentit të fizikës në UC Berkeley dhe Grupit të Fizikës Teorike në Laboratorin Kombëtar Lawrence Berkeley.
