在浩瀚的宇宙中，一场前所未有的恒星爆炸事件震惊了科学界。这颗位于24亿光年之外的恒星，在其生命终章时释放出的光芒，比以往任何记录都要耀眼，它以一种震撼人心的方式宣告了自己的死亡。
当恒星的核心坍缩成一个黑洞时，它发出的伽马射线爆发，被命名为GRB 221009A，其能量之强，达到了惊人的18太电子伏特，一举打破了伽马射线暴作为宇宙中最明亮爆炸的纪录，也因此赢得了“BOAT”——有史以来最亮伽马射线暴的绰号。
然而，这一发现却引发了科学界的困惑。意大利国家天体物理研究所（INAF）的研究团队，在仔细分析数据后，发现了一个令人费解的问题。根据现有的宇宙模型，大型高空空气簇射天文台（LHAASO）探测到的光子能量，不应超过10太电子伏特。因为，从如此遥远的距离传来的高能光子，在穿越星系间的微弱光线——即河外背景光时，会被其他高能光子强烈吸收。
面对这一难题，科学家们开始寻找可能的解释。他们提出了一种假设：如果类轴子粒子——这种神秘粒子是弦理论预测的暗物质主要候选者之一——真的存在，那么它或许能解释这一异常现象。最近，在2024年3月的第58届Rencontres de Moriond会议上，研究团队发表了他们的分析成果，该成果现已在预印本服务器arXiv上公开。
研究团队在他们的论文中指出，如果引入光子与轴子样粒子（ALPs）的相互作用，那么这个问题就能得到合理的解释。ALP是由弦理论预测的暗物质候选者之一，在外部磁场的作用下，它可以对天体物理源产生光谱和偏振效应。对于GRB 221009A来说，光子-轴子样粒子振荡发生在交叉磁化介质中，如宿主星系、河外空间和银河系，这减少了河外背景光对光子的吸收，从而解释了LHAASO能够探测到GRB 221009A及其观测到的光谱。
暗物质一直是宇宙学中的最大谜团之一。尽管我们已经探测到了大量的正常物质，如恒星、气体、黑洞等，但宇宙的引力却表明，还有大量的未知物质存在。这些未知物质的质量，远远超过了我们已知的正常物质，占据了宇宙质量的85%以上。轴子，作为暗物质的一个领先候选者，因其不与正常物质相互作用而难以探测，但其行为却与暗物质相符，因此成为了天体物理学家们迫切想要找到的证据。
在此之前，加兰蒂和他的同事们已经在遥远的耀变体中发现了类似轴子的粒子的证据。而这次，有史以来最亮的伽马射线爆炸，为科学家们提供了一个全新的实验室来寻找轴子。根据最新的星系外背景光模型，高能伽马射线光子在穿越长距离时，与背景光的相互作用非常强烈，以至于无法到达地球。但研究人员的计算表明，光子和轴子之间的相互作用，可能会使星系间空间对高能光更加透明。因此，LHAASO能够探测到高达18太电子伏的光子，这可能是人类首次间接探测到轴子的证据。
然而，这一结论还需要进一步的验证。科学家们正在继续深入研究，寻找更多关于轴子的证据。中子星，作为另一种可能以极快的速度泵出轴子的天体，也成为了科学家们关注的焦点。虽然目前的研究尚未得出确凿的结论，但这一发现无疑为科学家们探索宇宙的奥秘提供了新的线索和方向。
