Tajemné rychlé rádiové erupce, o jejichž povaze se vědci hádají už deset let, mohou podle online časopisu New Scientist vzniknout srážkou velkých shluků temné hmoty s černými dírami.
"Pokud je v centrech galaxií přítomno velké množství shluků axionické temné hmoty, pak by takové" temné hvězdy "měly často kolidovat s akrečním diskem supermasivní černé díry." Silné magnetické pole disku by mělo způsobit rozpad některých axií a vyvolat záblesk, který se k nám dostane v podobě rychlého rádiového záblesku, “říká Aiichi Iwazaki, astronom z Nisogakusha University v Tokiu v Japonsku.
Poprvé začali astronomové hovořit o existenci záhadných výbuchů rádiové emise (fast radio-burst, FRB) v roce 2007, kdy byly náhodně objeveny během pozorování rádiových pulzarů pomocí dalekohledu Parks (Austrálie).
V následujících letech se vědcům podařilo najít stopy dalších devíti takových výbuchů, jejichž srovnání ukázalo, že mohou být umělého původu a dokonce potenciálně signály mimozemských civilizací kvůli nevysvětlitelné periodicitě jejich struktury.
Na jaře minulého roku vědci zjistili, že zdrojem jedné z těchto vzplanutí FRB byla eliptická galaxie vzdálená 6 miliard světelných let od Mléčné dráhy. To je vedlo k závěru, že takové výbuchy vznikají během slučování neutronových hvězd nebo jiných kompaktních objektů, které se promění v černou díru. Následně astrofyzici zjistili, že se opakují vzplanutí FRB, což tyto teorie zpochybnilo.
Neobvyklé vlastnosti těchto radiových záblesků, které jim nedovolují spojovat se s explozemi supernov nebo s fúzí černých děr nebo pulzarů, jak poznamenává Iwazaki, ho přiměly přemýšlet o exotičtějších verzích zrodu těchto „mimozemských signálů“.
Všechny vzplanutí FRB známé astronomům se podle astronoma vyskytly v centrech vzdálených galaxií a jejich nejpravděpodobnějším zdrojem jsou nejpravděpodobnější supermasivní černé díry v jejich centrech. Co by mohlo způsobit, že budou generovat tak krátké a jasné záblesky, viditelné pouze v rádiovém dosahu?
Jak ukazují Iwazakiho výpočty, vzplanutí podobné délky, síly a frekvence mohou způsobit exotické „temné hvězdy“- shluky částic temné hmoty o průměru asi 94 kilometrů, které obývají střední část galaxií. Takové struktury, jak navrhuje japonský astronom, by neměly sestávat z klasických supertěžkých částic temné hmoty, takzvaných „šimpanzů“, které nijak neinteragují s viditelnou hmotou, ale z axií, jejich ultralehkých analogů, podobných vlastnostem neutrin.
Propagační video:
Podle vědce musí axiony interagovat s nejsilnějšími magnetickými poli, která existují v takzvaném akrečním disku - „koblize“horké hmoty obklopující černou díru. Při srážce s ní se část axionů v „temné hvězdě“rozpadne na fotony a vytvoří silné elektrické pole. Tato pole urychlí elektrony přítomné v koblihu a způsobí, že produkují paprsky vysokoenergetických fotonů, jejichž fyzikální vlastnosti budou téměř dokonale odpovídat tomu, jak vypadají záblesky FRB.
Tento mechanismus vzniku „mimozemských signálů“podle Iwazakiho vysvětluje všechny jejich zvláštnosti, včetně skutečnosti, že jejich zdroje pro nás zůstávají neviditelné v ultrafialovém a rentgenovém rozsahu, a také důvody, proč se opakují, ale zároveň nejsou periodické jako rádiové signály z pulzarů. Na druhou stranu vědci dosud nenašli žádné stopy po existenci axií a nejpravděpodobnějším zdrojem vzplanutí FRB je nějaký jiný kosmický jev s méně exotickou přírodou.