Темная материя может быть источником загадочных "радиосигналов пришельцев"
Загадочные быстрые радиовспышки, о природе которых ученые спорят уже десять лет, могут возникать в результате столкновения крупных скоплений темной материи с черными дырами, сообщает онлайн-журнал New Scientist.
"Если в центрах галактик присутствует большое число скоплений аксионной темной материи, то тогда такие "темные звезды" должны часто сталкиваться с диском аккреции сверхмассивной черной дыры. Мощное магнитное поле диска должно заставить часть аксионов распасться, и породить вспышку, доходящую до нас в виде быстрого радиовсплеска", - рассказывает Айичи Ивадзаки (Aiichi Iwazaki), астроном из университета Нисогакуша в Токио (Япония).
Впервые о существовании таинственных вспышек радиоизлучения (fast radio-burst, FRB) астрономы заговорили в 2007 году, когда они были случайно открыты во время наблюдений за радиопульсарами при помощи телескопа Паркс (Австралия).
В последующие годы ученым удалось найти следы еще девяти подобных всплесков, сравнение которых показало, что они могут носить искусственное происхождение и даже потенциально быть сигналами внеземных цивилизаций из-за необъяснимой периодичности в их структуре.
Весной прошлого года ученые выяснили, что источником одной из таких FRB-вспышек была эллиптическая галактика, расположенная в 6 миллиардах световых лет от Млечного Пути. Это заставило их заключить, что подобные всплески рождаются в ходе слияния нейтронных звезд или других компактных объектов, превращающихся в черную дыру. В дальнейшем астрофизики обнаружили, что FRB-вспышки повторяются, что поставило эти теории под сомнение.
Необычные свойства этих радиовсплесков, не позволяющие связать их ни с взрывами сверхновых, ни со слияниями черных дыр или пульсаров, как отмечает Ивадзаки, заставили его думать о более экзотических вариантах рождения подобных "сигналов инопланетян".
Все известные астрономам FRB-вспышки, по словам астронома, произошли в центрах далеких галактик, и их наиболее вероятным источником, скорее всего, являются сверхмассивные черные дыры в их центрах. Что может заставить их порождать столь короткие и яркие вспышки, видные только в радиодиапазоне?
Как показывают расчеты Ивадзаки, вспышки подобной длины, мощности и частоты могут вызывать экзотические "темные звезды" - скопления частиц темной материи диаметром примерно в 94 километра, обитающие в центральной части галактик. Подобные структуры, как предполагает японский астроном, должны состоять не из классических сверхтяжелых частиц темной материи, так называемых "вимпов", никак не взаимодействующих с видимой материей, а из аксионов, их сверхлегких аналогов, похожих по свойствам на нейтрино.
По словам ученого, аксионы должны взаимодействовать с сильнейшими магнитными полями, существующими в так называемом диске аккреции - "бублике" из раскаленной материи, окружающим черную дыру. Сталкиваясь с ним, часть аксионов в "темной звезде" распадется на фотоны и породит мощные электрические поля. Эти поля будут разгонять электроны, присутствующие в "бублике", и заставлять их вырабатывать пучки фотонов высокой энергии, чьи физические свойства будут почти идеально совпадать с тем, как выглядят FRB-вспышки.
Подобный механизм рождения "сигналов инопланетян", как считает Ивадзаки, объясняет все их странности, в том числе и то, что их источники остаются невидимыми для нас в ультрафиолетовом и рентгеновском диапазонах, а также то, почему они повторяются, но при этом не являются периодическими, подобно радиосигналам с пульсаров. С другой стороны, ученые пока не нашли никаких следов существования аксионов, и, скорее всего, источником FRB-вспышек является какой-то другой космический феномен, обладающий менее экзотичной природой.
