Tidlige stjerner som begynte å danne seg rundt 200 millioner år etter Big Bang, var rare vesener. Noe i de unge solene motvirket de kollapsende gassskyene, og forhindret at kjernereaksjonene fant sted. Likevel produserte de fortsatt lys, selv i fravær av kjernefysiske prosesser. Kunne mørk materie ha hatt en rolle å spille, drivende stjernekroppene og vekke tidlige stjerner til liv?
Ny forskning indikerer at energien som genereres ved å ødelegge mørk materie i det tidlige universet, kan ha drevet de første stjernene. Hvordan? Det voldelige tidlige universet vil ha hatt høye konsentrasjoner av mørk materie. Mørk materie har evnen til å utslette når den kommer i kontakt med annen mørk materie saken, det krever ikke anti-mørk sak å utslette. Når “normal” materie kolliderer med sin antikomponent (dvs. elektron som kolliderer med positron), skjer utslettelse. Utslettelse er et begrep som ofte brukes for å beskrive den energiske ødeleggelsen av noe. Selv om dette er sant, inkluderer utslettingsproduktene fra mørk materie enorme mengder energi for å lage nøytrinoer og "vanlig materie" som protoner, elektroner og positroner. Mørk materie utslettelse energi har derfor evnen til å kondensere og skape saken vi ser i Space Magazine.
“Mørkstoffpartikler er deres egen anti. Når de møtes, går en tredjedel av energien til nøytrinoer, som slipper ut, en tredjedel går inn i fotoner og den siste tredjedelen går til elektroner og positroner.” - Katherine Freese, teoretisk fysiker, University of Michigan.
Katherine Freese (University of Michigan), Douglas Spolyar (University of California, Santa Cruz) og Paolo Gondolo (University of Utah i Salt Lake City) mener den underlige fysikken til de tidlige “mørke stjernene” kan tilskrives mørk materie. For at det skal dannes en stjerne fra stjernegasssky til en levedyktig, brennende stjerne, må den avkjøles først. Denne avkjøling gjør at stjernen kan kollapse, slik at gassen er tett nok til å starte kjernefysiske reaksjoner i kjernen. Imidlertid ser det ut til at tidlige stjerner har en form for energi som virker mot avkjøling og kollaps av tidlige stjerner, fusjon burde ikke være mulig, og likevel skinner stjernene fremdeles.
Gruppen tror at tidlige stjerner kan ha gått gjennom to stadier av utvikling. Når gassskyene kollapser, går stjernene gjennom en "mørk materie-fase", og genererer energi og produserer normal materie. Når fasen skrider frem vil mørk materie langsomt bli brukt opp og omgjort til materie. Når stjernen blir tilstrekkelig tett med materie, overtar fusjonsprosesser, og starter "fusjonsfasen". Fusjon genererer igjen tyngre elementer (som metaller, oksygen, karbon og nitrogen) i løpet av stjernens levetid. Når de tidlige stjerners drivstoff blir brukt opp, vil det gå supernova, eksplodere og fordele disse tunge elementene over hele rommet for å danne andre stjerner. Den "mørke materie-fasen" ser ut til å bare ha eksistert i de aller første stjernene (f.eks. "Befolkning tre stjerner"); senere stjerner støttes bare av fusjonsprosesser.
Imidlertid vil denne spennende nye teorien måtte vente til James Webb-teleskopet tas i bruk i 2013 før befolkning tre stjerner kan observeres med stor nøyaktighet. Det kan da lyses på prosessene som driver de første ”mørke stjernene” i vårt tidlige univers.
Kilde: Physorg.com
