كيف يمكن لمستعر أعظم قريب أن ينهي البحث عن المادة المظلمة

المستعرات الأعظمية هي أحد أقوى الظواهر في الكون. في ثوانٍ معدودة تطلق طاقة أكبر من التي تطلقها الشمس طوال حياتها. الانفجار يفتح نافذة على المادة المظلمة، الجزء الخفي من الكون الذي يشكل نحو ربع كتلته ولا يرسل ولا يبتلع ضوءاً. إذا انفجر أحد هذه المستعرات قريباً، فسيمنحنا فرصة غير مسبوقة لرصد خواص تلك المادة.

"المستعر الأعظم القريب" هو نجم انفجر على بُعد مئات السنين الضوئية منا. الحدث نادر، لكن انفجار على مسافة 50 - 100 سنة ضوئية يكفي لتغيّر الظروف على الأرض. يحدث الانفجار إما عندما ينهار نجم ضخم في نهاية عمره، أو عندما يسحب قزم أبيض مادة من رفيقه في نظام ثنائي حتى يتجاوز حد الكتلة وينفجر. مناطق مثل بيتلجوز، حيث النجوم مزدحمة، تُعدّ موقعاً محتملاً لوقوع الحدث.

الانفجار القريب يطلق موجات صدمة عالية الطاقة، وسيلاً من أشعة غاما والسينية والفوق بنفسجية، وغيوماً من العناصر الثقيلة. كل ذلك يضغط على الغاز بين النجوم، يصل إلى الغلاف الشمسي، ويصل حتى الكواكب فيزيل أجزاء من غلافها الجوي.

لا نرى المادة المظلمة ولا تتفاعل مع الضوء، لكن نعرف وجودها من سرعة دوران المجرات، من انحناء الضوء بجاذبيتها، ومن خريطة الإشعاء الكوني. تكونت على الأرجح في أول ثواني الكون، ويُرجّح أنها تتركب من جسيمات مثل WIMPs أو الأكسيونات.

نبحث عنها بثلاث طرق: مباشرة في أجهزة مثل LUX-ZEPLIN، أو غير مباشرة عبر رصد أشعة غاما أو النيوترينوات، أو باصطدام الجسيمات في المصادمات. حتى اليوم، لم نحصل على إثبات حاسم.

انفجار قريب يزيد الضجيج الإشعاعي وقد يتلف أجهزة الكشف الحساسة، لكنه يمنحنا أيضاً إشارات عابرة خاصة بالمادة المظلمة. النماذج تقول إن تدفق الأشعة الكونية سيرتفع حتى ثلاثة أضعاف إذا كان الانفجار على بُعد 30 سنة ضوئية، ما يصعّب على الأجهزة التمييز بين الإشارة والضجيج.