Według internetowego magazynu New Scientist tajemnicze szybkie rozbłyski radiowe, o których istnieniu naukowcy spierają się od dekady, mogą wynikać ze zderzenia dużych klastrów ciemnej materii z czarnymi dziurami.
„Jeśli w centrach galaktyk znajduje się duża liczba gromad aksionowej ciemnej materii, to takie„ ciemne gwiazdy”powinny często zderzać się z dyskiem akrecyjnym supermasywnej czarnej dziury. Silne pole magnetyczne dysku powinno spowodować rozpad niektórych aksionów i wywołać błysk, który dotrze do nas w postaci szybkiego rozbłysku radiowego”- mówi Aiichi Iwazaki, astronom z Uniwersytetu Nisogakusha w Tokio w Japonii.
Po raz pierwszy astronomowie zaczęli mówić o istnieniu tajemniczych błysków emisji radiowej (szybki rozbłysk radiowy, FRB) w 2007 roku, kiedy zostały przypadkowo odkryte podczas obserwacji pulsarów radiowych teleskopem Parks (Australia).
W kolejnych latach naukowcom udało się znaleźć ślady kolejnych dziewięciu takich wybuchów, których porównanie wykazało, że mogą one być pochodzenia sztucznego, a nawet potencjalnie być sygnałami pozaziemskich cywilizacji ze względu na niewytłumaczalną okresowość ich struktury.
Zeszłej wiosny naukowcy odkryli, że źródłem jednego z tych rozbłysków FRB była galaktyka eliptyczna znajdująca się 6 miliardów lat świetlnych od Drogi Mlecznej. To doprowadziło ich do wniosku, że takie rozbłyski powstają podczas łączenia się gwiazd neutronowych lub innych zwartych obiektów, które zamieniają się w czarną dziurę. Następnie astrofizycy odkryli, że rozbłyski FRB zostały powtórzone, co podważyło te teorie.
Niezwykłe właściwości tych rozbłysków radiowych, które nie pozwalają im kojarzyć się ani z eksplozjami supernowych, ani z połączeniem się czarnych dziur lub pulsarów, jak zauważa Iwazaki, sprawiły, że pomyślał o bardziej egzotycznych wersjach narodzin takich „obcych sygnałów”.
Wszystkie rozbłyski FRB znane astronomom, zdaniem astronoma, miały miejsce w centrach odległych galaktyk, a ich najbardziej prawdopodobnym źródłem są supermasywne czarne dziury w ich centrach. Co mogło spowodować, że generowały tak krótkie i jasne błyski, widoczne tylko w zasięgu radiowym?
Jak pokazują obliczenia Iwazakiego, rozbłyski o podobnej długości, mocy i częstotliwości mogą powodować egzotyczne „ciemne gwiazdy” - gromady cząstek ciemnej materii o średnicy około 94 kilometrów, które zamieszkują centralną część galaktyk. Struktury takie, jak sugeruje japoński astronom, nie powinny składać się z klasycznych, superciężkich cząstek ciemnej materii, tzw. „Mięczaków”, które nie oddziałują w żaden sposób z widzialną materią, ale z aksionów, ich ultralekkich analogów, podobnych we właściwościach do neutrin.
Film promocyjny:
Zdaniem naukowca aksjony muszą oddziaływać z najsilniejszymi polami magnetycznymi, jakie istnieją w tak zwanym dysku akrecyjnym - „pączku” żarzącej się materii otaczającej czarną dziurę. Zderzając się z nim, część aksionów w „ciemnej gwieździe” rozpadnie się na fotony i wytworzy potężne pola elektryczne. Pola te przyspieszą elektrony obecne w pączku i spowodują, że będą wytwarzać wiązki wysokoenergetycznych fotonów, których właściwości fizyczne będą prawie idealnie pasować do wyglądu rozbłysków FRB.
Ten mechanizm powstawania „obcych sygnałów”, zdaniem Iwazakiego, wyjaśnia wszystkie ich dziwactwa, w tym fakt, że ich źródła pozostają dla nas niewidoczne w zakresie ultrafioletu i promieniowania rentgenowskiego, a także dlaczego się powtarzają, ale jednocześnie nie są okresowe jak sygnały radiowe z pulsarów. Z drugiej strony naukowcy nie znaleźli jeszcze żadnych śladów istnienia aksionów, a najprawdopodobniej źródłem rozbłysków FRB jest inne kosmiczne zjawisko o mniej egzotycznym charakterze.