Mystiska snabba radioblossar, om vilka forskare har argumenterat i ett decennium, kan uppstå på grund av kollisionen mellan stora kluster av mörk materia och svarta hål, enligt onlinetidningen New Scientist.
”Om ett stort antal kluster av axions mörk materia är närvarande i galaxernas centrum, skulle sådana” mörka stjärnor”ofta kollidera med accretionskivan i ett supermassivt svart hål. Det kraftfulla magnetfältet på skivan borde orsaka att några av axionerna sönderfaller och ge upphov till en blixt som når oss i form av en snabb radiosändning, säger Aiichi Iwazaki, astronom vid Nisogakusha University i Tokyo, Japan.
För första gången började astronomer prata om förekomsten av mystiska radioutbrott (snabb radiobrist, FRB) 2007, då de av misstag upptäcktes under observationer av radiopulsarer med hjälp av Parks-teleskopet (Australien).
Under de efterföljande åren lyckades forskare hitta spår av ytterligare nio sådana skurar, en jämförelse mellan dem visade att de kan vara av konstgjort ursprung och till och med potentiellt vara signaler om utomjordiska civilisationer på grund av den oförklarliga periodiciteten i deras struktur.
Förra våren upptäckte forskare att källan till en av dessa FRB-fläckar var en elliptisk galax som ligger 6 miljarder ljusår från Vintergatan. Detta ledde dem till slutsatsen att sådana skurar är födda under sammanslagningen av neutronstjärnor eller andra kompakta föremål som förvandlas till ett svart hål. Därefter upptäckte astrofysiker att FRB-fläckar upprepades, vilket ifrågasatte dessa teorier.
De ovanliga egenskaperna hos dessa radiobrister, som inte tillåter dem att associeras med antingen supernovaexplosioner eller sammanslagningar av svarta hål eller pulsarer, som Iwazaki konstaterar, fick honom att tänka på mer exotiska versioner av födelsen av sådana "främmande signaler".
Alla FRB-fläckar som astronomer känner till, enligt astronomen, inträffade i centrum av avlägsna galaxer, och deras mest troliga källa är sannolikt supermassiva svarta hål i deras centrum. Vad kan få dem att generera så korta och ljusa blixtar, bara synliga i radioområdet?
Som Iwazakis beräkningar visar kan fläckar med liknande längd, kraft och frekvens orsaka exotiska "mörka stjärnor" - kluster av partiklar av mörk materia med en diameter på cirka 94 kilometer som bor i den centrala delen av galaxerna. Sådana strukturer, som föreslagits av den japanska astronomen, borde inte bestå av klassiska superhunga partiklar av mörk materia, de så kallade "wimps", som inte interagerar med synlig materia på något sätt, utan av axioner, deras ultralätta analoger, liknande egenskaper som neutriner.
Kampanjvideo:
Enligt forskaren bör axioner interagera med de starkaste magnetfält som finns i den så kallade ackretionsskivan - en "munk" av het materia som omger det svarta hålet. Kolliderar med det kommer en del av axionerna i den "mörka stjärnan" att förfalla till fotoner och generera kraftfulla elektriska fält. Dessa fält kommer att påskynda elektronerna i munken och få dem att producera strålar av högenergifotoner, vars fysiska egenskaper nästan perfekt matchar hur FRB-fläckar ser ut.
Denna mekanism för födelsen av "främmande signaler", enligt Iwazaki, förklarar alla deras konstigheter, inklusive det faktum att deras källor förblir osynliga för oss inom ultraviolett och röntgenområde, samt varför de upprepas, men samtidigt inte är periodiska som radiosignaler från pulser. Å andra sidan har forskare ännu inte hittat några spår av axions existens, och troligen är källan till FRB-fläckar något annat kosmiskt fenomen av mindre exotisk natur.
