Varhaiset tähdet, jotka alkoivat muodostua noin 200 miljoonaa vuotta Ison räjähdyksen jälkeen, olivat outoja olentoja. Joku nuorten aurinkojen sisällä oli vastapainoa romahtavien kaasupilvien kanssa, estäen ydinreaktioiden tapahtumisen. Ne tuottivat silti valoa, jopa ilman ydinprosesseja. Voisiko pimeällä aineella olla merkitystä, joka polttaa tähtien ruumiita ja herättää varhaiset tähdet elämään?
Uusi tutkimus osoittaa, että varhaisessa maailmankaikkeudessa tumman aineen tuhoamisesta syntynyt energia on saattanut virrata ensimmäisiä tähtiä. Miten? No, väkivaltaisessa varhaisessa universumissa on ollut korkea pitoisuus tummaa ainetta. Pimeällä aineella on kyky hävittää, kun se on kosketuksissa muun tumman aineen kanssa asia, se ei vaadi anti-tarko asia tuhota. Kun ”normaali” aine törmää sen antikomponenttiin (ts. Elektroni törmää yhteen positronin kanssa), tuhoaminen tapahtuu. tuhoaminen on termi, jota käytetään usein kuvaamaan jonkin energista tuhoamista. Vaikka tämä on totta, tumman aineen tuhoamistuotteet sisältävät valtavia määriä energiaa neutrinoiden ja ”tavallisen aineen”, kuten protonien, elektronien ja positronien, luomiseksi. Pimeän aineen tuhoamisenergialla on siis kyky tiivistyä ja luoda asia, jonka näemme Space Magazine -lehdessä.
“Tumman aineen hiukkaset ovat heidän omia anti. Kun he tapaavat, kolmasosa energiasta menee neutriinoihin, jotka pakenevat, kolmasosa menee fotoneihin ja viimeinen kolmasosa elektroniin ja positroniin..” - Katherine Freese, teoreettinen fyysikko, Michiganin yliopisto.
Katherine Freese (Michiganin yliopisto), Douglas Spolyar (Kalifornian yliopisto, Santa Cruz) ja Paolo Gondolo (Utahin yliopisto Salt Lake Cityssä) uskovat, että varhaisten ”tummien tähteiden” omituinen fysiikka voi johtua tummasta aineesta. Jotta tähti muodostuisi tähtikaasupilvestä elinkelpoiseksi, palavaksi tähtiä, sen on ensin jäähtyttävä. Tämä jäähdytys antaa tähden romahtaa, joten kaasu on riittävän tiheää käynnistääkseen ydinreaktiot ytimessä. Varhaisilla tähtiillä näyttää kuitenkin olevan jonkinlaista energiaa toimimasta varhaisten tähtijen jäähtymistä ja romahtamista vastaan, fuusion ei pitäisi olla mahdollista, ja silti tähdet loistavat edelleen.
Ryhmä uskoo, että varhaiset tähdet ovat saattaneet olla läpi kaksi kehitysvaihetta. Kun kaasupilvet romahtavat, tähdet käyvät läpi ”pimeän aineen vaiheen”, tuottaen energiaa ja tuottaen normaalia ainetta. Vaiheen edetessä tumma aine kuluu hitaasti ja muuttuu aineeksi. Kun tähti muuttuu riittävän tiheäksi aineen kanssa, fuusioprosessit alkavat siirtyä “fuusiovaiheeseen”. Fuusio puolestaan tuottaa raskaampia alkuaineita (kuten metalleja, happea, hiiltä ja typpeä) tähden elinaikana. Kun varhaisten tähtien polttoaine on käytetty loppuun, se menee supernovaan, räjähtäen ja jakaen nämä raskaat elementit avaruuteen muodostaen muita tähtiä. ”Pimeän aineen vaihe” näyttää olevan olemassa vain ensimmäisissä tähdessä (a.k.a. “populaatio kolme tähteä”); myöhemmin tähtiä tukevat vain fuusioprosessit.
Tämän jännittävän uuden teorian on kuitenkin odotettava, kunnes James Webbin teleskooppi otetaan käyttöön vuonna 2013, ennen kuin väestön kolme tähteä voidaan havaita suurella tarkkuudella. Valo saattaa sitten paistaa prosesseissa, jotka saavat aikaan varhaisen maailmankaikkeuden ensimmäisiä "tummia tähtiä".
Lähde: Physorg.com
