Laut dem Online-Magazin New Scientist können mysteriöse schnelle Funkfackeln, über die Wissenschaftler seit einem Jahrzehnt streiten, durch die Kollision großer Cluster dunkler Materie mit schwarzen Löchern entstehen.
„Wenn eine große Anzahl von Clustern dunkler Axion-Materie in den Zentren von Galaxien vorhanden ist, sollten solche‚ dunklen Sterne 'häufig mit der Akkretionsscheibe eines supermassiven Schwarzen Lochs kollidieren. Das starke Magnetfeld der Scheibe sollte dazu führen, dass einige der Axionen zerfallen und ein Blitz entsteht, der uns in Form eines schnellen Funkstoßes erreicht “, sagte Aiichi Iwazaki, Astronom an der Nisogakusha-Universität in Tokio, Japan.
Zum ersten Mal sprachen Astronomen 2007 über die Existenz mysteriöser Funkemissionsausbrüche (Fast Radio Burst, FRB), als sie versehentlich bei der Beobachtung von Funkpulsaren mit dem Parks-Teleskop (Australien) entdeckt wurden.
In den folgenden Jahren gelang es den Wissenschaftlern, Spuren von neun weiteren derartigen Ausbrüchen zu finden, deren Vergleich zeigte, dass sie künstlichen Ursprungs sein können und aufgrund der unerklärlichen Periodizität ihrer Struktur möglicherweise sogar Signale für außerirdische Zivilisationen sind.
Im vergangenen Frühjahr entdeckten Wissenschaftler, dass die Quelle einer dieser FRB-Fackeln eine elliptische Galaxie war, die 6 Milliarden Lichtjahre von der Milchstraße entfernt liegt. Dies führte sie zu dem Schluss, dass solche Ausbrüche während der Fusion von Neutronensternen oder anderen kompakten Objekten entstehen, die sich in ein Schwarzes Loch verwandeln. Anschließend entdeckten Astrophysiker, dass FRB-Fackeln wiederholt wurden, was diese Theorien in Frage stellte.
Die ungewöhnlichen Eigenschaften dieser Funkstöße, die es ihnen nicht erlauben, mit Supernova-Explosionen oder Fusionen von Schwarzen Löchern oder Pulsaren in Verbindung gebracht zu werden, wie Iwazaki bemerkt, ließen ihn an exotischere Versionen der Geburt solcher "außerirdischer Signale" denken.
Alle den Astronomen bekannten FRB-Fackeln traten nach Angaben des Astronomen in den Zentren entfernter Galaxien auf, und ihre wahrscheinlichste Quelle sind höchstwahrscheinlich supermassereiche Schwarze Löcher in ihren Zentren. Was könnte dazu führen, dass sie so kurze und helle Blitze erzeugen, die nur im Funkbereich sichtbar sind?
Wie Iwazakis Berechnungen zeigen, können Fackeln ähnlicher Länge, Stärke und Frequenz exotische "dunkle Sterne" verursachen - Cluster von Partikeln der dunklen Materie mit einem Durchmesser von etwa 94 Kilometern, die im zentralen Teil von Galaxien leben. Solche Strukturen sollten, wie vom japanischen Astronomen vorgeschlagen, nicht aus klassischen superschweren Teilchen der Dunklen Materie bestehen, den sogenannten "Weicheiern", die in keiner Weise mit sichtbarer Materie interagieren, sondern aus Axionen, ihren ultraleichten Analoga, die in ihren Eigenschaften Neutrinos ähneln.
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Laut dem Wissenschaftler müssen Axionen mit den stärksten Magnetfeldern interagieren, die in der sogenannten Akkretionsscheibe vorhanden sind - einem "Donut" aus glühender Materie, der das Schwarze Loch umgibt. Wenn ein Teil der Axionen im "dunklen Stern" damit kollidiert, zerfällt er in Photonen und erzeugt starke elektrische Felder. Diese Felder beschleunigen die im Donut vorhandenen Elektronen und bewirken, dass sie Strahlen hochenergetischer Photonen erzeugen, deren physikalische Eigenschaften fast perfekt mit dem Aussehen von FRB-Fackeln übereinstimmen.
Dieser Mechanismus der Geburt "fremder Signale" erklärt laut Iwazaki all ihre Seltsamkeiten, einschließlich der Tatsache, dass ihre Quellen für uns im ultravioletten und Röntgenbereich unsichtbar bleiben, sowie warum sie wiederholt werden, aber gleichzeitig nicht periodisch sind wie Funksignale von Pulsaren. Andererseits haben Wissenschaftler noch keine Spuren der Existenz von Axionen gefunden, und höchstwahrscheinlich ist die Quelle von FRB-Fackeln ein anderes kosmisches Phänomen mit weniger exotischer Natur.
