Los astrofísicos de UC Berkeley han propuesto el desarrollo de GALAXIS (GALactic AXion Instrument for Supernova), un satélite de rayos gamma de cielo completo destinado a detectar axiones, un candidato principal para la materia oscura, durante eventos de supernova. Estas partículas, que se teoriza que emergen en grandes cantidades durante el colapso de una estrella masiva, podrían transformarse en rayos gamma detectables al interactuar con campos magnéticos.
Benjamin Safdi, profesor asociado de física en UC Berkeley, enfatizó la importancia de capturar una explosión de rayos gamma, afirmando que podría ayudar a identificar la masa del axión QCD y descartar muchos rangos de masa que se están explorando actualmente. Sin embargo, capturar tales eventos es un desafío debido a la rareza de supernovas cercanas y las limitadas capacidades operativas de los observatorios gamma existentes, principalmente el Telescopio Espacial Fermi.
La última supernova observada, 1987A en la Nube de Magallanes Grande, ocurrió antes de que los detectores modernos fueran lo suficientemente sensibles para observaciones relacionadas con axiones. El propuesto array GALAXIS aumentaría la probabilidad de detectar rayos gamma de futuras supernovas, proporcionando una oportunidad crítica para avanzar en nuestra comprensión de la materia oscura.
Safdi expresó su preocupación por perder supernovas potenciales antes de que se disponga de instrumentación adecuada, subrayando la urgencia del desarrollo. El estudio describe las propiedades únicas de los axiones, que se espera que interactúen débilmente con todas las fuerzas fundamentales, lo que hace de las estrellas de neutrones laboratorios naturales ideales para su detección.
Las simulaciones indican que los axiones de una supernova cercana producirían un breve estallido de rayos gamma que duraría aproximadamente 10 segundos, ofreciendo información vital sobre la masa del axión y su fuerza de interacción. El equipo de investigación también revisó datos de la supernova 1987A para refinar las restricciones sobre partículas similares a los axiones, enfatizando el potencial de futuros avances en la astronomía de rayos gamma.
Esta investigación, que incluye contribuciones del estudiante de posgrado Yujin Park y los investigadores postdoctorales Claudio Andrea Manzari e Inbar Savoray, fue publicada en 'Physical Review Letters.'