Tidlige stjerner, der begyndte at dannes omkring 200 millioner år efter Big Bang, var mærkelige væsener. Noget inde i de unge solskin modvirkede de sammenbrudte gasskyer og forhindrede, at kernereaktionerne fandt sted. Alligevel producerede de stadig lys, selv i fravær af nukleare processer. Kunne mørkt stof have haft en rolle at spille, brændstof til de stjernekroppe og gnistet tidlige stjerner til livet?
Ny forskning viser, at den energi, der genereres ved at udslette mørk stof i det tidlige univers, muligvis har drevet de første stjerner. Hvordan? Det voldelige tidlige univers vil have haft høje koncentrationer af mørk stof. Mørkt stof har evnen til at udslette, når det kommer i kontakt med anden mørk stof stof, kræver det ikke anti-mørk sag at udslette. Når "normalt" stof kolliderer med dets anti-komponent (dvs. elektron, der kolliderer med positron), forekommer udslettelse. Tilintetgørelse er et udtryk, der ofte bruges til at beskrive den energiske ødelæggelse af noget. Selvom dette er sandt, inkluderer udslettelsesprodukterne fra mørkt stof enorme mængder energi til at skabe neutrinoer og "almindeligt stof" såsom protoner, elektroner og positroner. Mørk materie udslettelse energi har derfor evnen til at kondensere og skabe den sag, vi ser i Space Magazine.
“Mørke stofpartikler er deres egen anti. Når de mødes, går en tredjedel af energien til neutrinoer, som slipper ud, en tredjedel går i fotoner, og den sidste tredjedel 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, at den mærkelige fysik fra de tidlige ”mørke stjerner” kan tilskrives mørk stof. For at en stjerne dannes fra stjernegassky til en levedygtig, brændende stjerne, skal den først køle af. Denne afkøling gør det muligt for stjernen at kollapse, så gassen er tæt nok til at starte atomreaktioner i kernen. Imidlertid ser tidlige stjerner ud til at have en form for energi, der virker mod afkøling og sammenbrud af tidlige stjerner, fusion bør ikke være mulig, og alligevel skinner stjernerne stadig.
Gruppen mener, at de tidlige stjerner kan have gennemgået to udviklingsstadier. Når gasskyer kollapser, gennemgår stjernerne en "mørk materie fase", der genererer energi og producerer normal stof. Efterhånden som fasen skrider frem, bliver mørkt stof langsomt brugt op og omdannet til stof. Efterhånden som stjernen bliver tilstrækkelig tæt med stof, overtager fusionsprocesser og starter ”fusionsfasen”. Fusion genererer igen tungere elementer (såsom metaller, ilt, kulstof og nitrogen) i løbet af stjernens levetid. Når de tidlige stjerners brændstof er brugt op, vil det gå supernova, eksplodere og distribuere disse tunge elementer i rummet for at danne andre stjerner. Den "mørke stoffase" ser ud til kun at have eksisteret i de allerførste stjerner (f.eks. "Befolkning tre stjerner"); senere stjerner understøttes kun af fusionsprocesser.
Denne spændende nye teori bliver imidlertid nødt til at vente, indtil James Webb-teleskopet går i drift i 2013, før befolkningstjernet 3 stjerner kan observeres med stor nøjagtighed. Der kan derefter lyses på de processer, der driver de første ”mørke stjerner” i vores tidlige univers.
Kilde: Physorg.com
