Τα πρώτα αστέρια που άρχισαν να σχηματίζονται περίπου 200 εκατομμύρια χρόνια μετά το Big Bang ήταν παράξενα πλάσματα. Κάτι μέσα στους νέους ήλιους ήταν να εξουδετερώσει τα καταρρέοντα σύννεφα αερίων, αποτρέποντας την πραγματοποίηση των βασικών αντιδράσεων. Ωστόσο, παρήγαγαν ακόμα φως, ακόμη και απουσία πυρηνικών διεργασιών. Θα μπορούσε η σκοτεινή ύλη να παίξει κάποιο ρόλο, τροφοδοτώντας τα αστρικά σώματα και πυροδοτώντας τα πρώτα αστέρια στη ζωή;
Νέα έρευνα δείχνει ότι η ενέργεια που παράγεται από την εξόντωση της σκοτεινής ύλης στο πρώιμο σύμπαν μπορεί να τροφοδότησε τα πρώτα αστέρια. Πως? Λοιπόν, το βίαιο πρώιμο σύμπαν θα είχε υψηλές συγκεντρώσεις σκοτεινής ύλης. Η σκοτεινή ύλη έχει την ικανότητα να εκμηδενίζεται όταν έρχεται σε επαφή με άλλη σκοτεινή ύλη ύλη, δεν απαιτεί αντι- σκοτεινή ύλη για εξόντωση. Όταν η «κανονική» ύλη συγκρούεται με το αντι-συστατικό της (δηλαδή, το ηλεκτρόνιο συγκρούεται με το ποζιτρόνιο), συμβαίνει αφανισμός. Εκμηδένιση είναι ένας όρος που χρησιμοποιείται συχνά για να περιγράψει την ενεργητική καταστροφή κάτι. Αν και αυτό ισχύει, τα προϊόντα αφανισμού από τη σκοτεινή ύλη περιλαμβάνουν τεράστιες ποσότητες ενέργειας για τη δημιουργία νετρίνων και «συνηθισμένης ύλης» όπως πρωτόνια, ηλεκτρόνια και ποζιτρόνια. Η ενέργεια εκμηδένισης της σκοτεινής ύλης έχει ως εκ τούτου τη δυνατότητα συμπύκνωσης και δημιουργίας της ύλης που βλέπουμε στο περιοδικό Space.
“Τα σωματίδια της σκοτεινής ύλης είναι το δικό τους αντι. Όταν συναντιούνται, το ένα τρίτο της ενέργειας πηγαίνει σε νετρίνα, τα οποία διαφεύγουν, το ένα τρίτο πηγαίνει σε φωτόνια και το τελευταίο τρίτο πηγαίνει σε ηλεκτρόνια και ποζιτρόνια" - Katherine Freese, Θεωρητικός Φυσικός, Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν.
Η Katherine Freese (Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν), ο Ντάγκλας Σπόλιρ (Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, Σάντα Κρουζ) και ο Paolo Gondolo (Πανεπιστήμιο της Γιούτα στη Σολτ Λέικ Σίτι) πιστεύουν ότι η παράξενη φυσική των πρώτων «σκοτεινών αστεριών» μπορεί να αποδοθεί στη σκοτεινή ύλη. Για να σχηματιστεί ένα αστέρι από αστρικό νέφος αερίου σε ένα βιώσιμο, καίγοντας αστέρι, πρέπει πρώτα να κρυώσει. Αυτή η ψύξη επιτρέπει στο αστέρι να καταρρεύσει, ώστε το αέριο να είναι αρκετά πυκνό για να ξεκινήσει πυρηνικές αντιδράσεις στον πυρήνα. Ωστόσο, τα πρώτα αστέρια φαίνεται να έχουν κάποια μορφή ενέργειας που ενεργεί ενάντια στην ψύξη και την κατάρρευση των πρώτων αστεριών, η σύντηξη δεν θα πρέπει να είναι δυνατή και όμως τα αστέρια εξακολουθούν να λάμπουν.
Η ομάδα πιστεύει ότι τα πρώτα αστέρια μπορεί να έχουν περάσει από δύο στάδια ανάπτυξης. Καθώς τα σύννεφα αερίου καταρρέουν, τα αστέρια περνούν από μια «φάση σκοτεινής ύλης», παράγοντας ενέργεια και παράγοντας φυσιολογική ύλη. Καθώς προχωρά η φάση, η σκοτεινή ύλη θα εξαντληθεί αργά και θα μετατραπεί σε ύλη. Καθώς το αστέρι γίνεται αρκετά πυκνό με την ύλη, οι διαδικασίες σύντηξης αναλαμβάνουν, ξεκινώντας τη «φάση σύντηξης». Η σύντηξη με τη σειρά της δημιουργεί βαρύτερα στοιχεία (όπως μέταλλα, οξυγόνο, άνθρακα και άζωτο) κατά τη διάρκεια ζωής του αστεριού. Όταν εξαντληθεί το καύσιμο των πρώτων αστεριών, θα πάει σουπερνόβα, θα εκραγεί και θα διανείμει αυτά τα βαριά στοιχεία σε όλο τον χώρο για να σχηματίσει άλλα αστέρια. Η «φάση της σκοτεινής ύλης» φαίνεται να υπήρχε μόνο στα πρώτα αστέρια (δηλαδή «πληθυσμός τρία αστέρια»). Τα νεότερα αστέρια υποστηρίζονται μόνο από διεργασίες σύντηξης.
Ωστόσο, αυτή η συναρπαστική νέα θεωρία θα πρέπει να περιμένει έως ότου το Τηλεσκόπιο James Webb τεθεί σε λειτουργία το 2013 για να παρατηρηθούν με μεγάλη ακρίβεια τρία αστέρια. Το φως μπορεί τότε να λάμψει στις διαδικασίες που τροφοδοτούν τα πρώτα «σκοτεινά αστέρια» του πρώιμου Σύμπαντός μας.
Πηγή: Physorg.com
