Akú úlohu hrá temná hmota v ranom vesmíre? Keďže tvorí väčšinu hmoty, musí mať určitý účinok. Namiesto toho, aby spaľovali vodíkovou fúziou, boli tieto „temné hviezdy“ zohriate zničením temnej hmoty.
A tieto temné hviezdy môžu byť stále tam.
Len pár stotisíc rokov po Veľkom tresku sa Vesmír dostatočne ochladil, aby sa prvá hmota zhustila z prehriateho oblaku ionizovaného plynu. Gravitácia sa zmocnila a táto skorá hmota sa spojila a vytvorila prvé hviezdy. Ale tieto hviezdy neboli hviezdy, ako ich poznáme dnes. Obsahovali takmer výlučne vodík a hélium, narástli na obrovské masy a potom vybuchli ako supernovy. Každá nasledujúca generácia supernov vysiala vesmír ťažšími prvkami, vytvorenými jadrovou fúziou týchto skorých hviezd.
Temná hmota dominovala aj v ranom vesmíre, vznášala sa okolo normálnej hmoty vo veľkých halách a koncentrovala ju spolu so svojou gravitáciou. Keď sa prvé hviezdy zhromaždili vo vnútri týchto halogénov temnej hmoty, proces známy ako chladenie molekulárnym vodíkom im pomohlo zrútiť sa na hviezdy.
Alebo o tom astronómovia bežne veria.
Tím vedcov z USA si však myslí, že temná hmota interagovala nielen prostredníctvom svojej gravitácie, ale práve tam bola v obrovských veciach. Ich výskum je publikovaný v dokumente „Temná hmota a prvé hviezdy: nová fáza hviezdneho vývoja“. Častice tmavej hmoty stlačené spolu začali ničiť, vytvárať obrovské množstvo tepla a ohromujúci tento mechanizmus molekulárneho chladenia vodíkom. Fúzia vodíka bola zastavená a začala nová hviezdna fáza - „tmavá hviezda“. Masívne guľôčky vodíka a hélia poháňané zničením temnej hmoty namiesto jadrovej fúzie.
Ak sú tieto temné hviezdy dostatočne stabilné, je možné, že by mohli existovať aj dnes. To by znamenalo, že raná populácia hviezd nikdy nedosiahla fázu hlavnej sekvencie a stále žije v tomto prerušenom procese, ktorý je podporovaný zničením temnej hmoty. Pretože sa temná hmota pri reakcii spotrebúva, mohla by do nej vniknúť ďalšia temná hmota z okolitých oblastí, aby sa jadro zohrialo a fúzia vodíka by nikdy nemala šancu prevziať.
Temné hviezdy však nemusia trvať tak dlho. Fúzia z bežnej hmoty môže nakoniec premôcť reakciu zničenia temnej hmoty. Jeho vývoj na pravidelnú hviezdu by sa nezastavil, len oneskoril.
Ako mohli astronómovia hľadať tieto temné hviezdy?
Boli by veľmi veľké a mali polomer jadra väčší ako 1 AU (vzdialenosť od Zeme k Slnku), takže by mohli byť kandidátmi na experimenty s gravitačnými šošovkami. Tieto pozorovania využívajú gravitáciu z blízkych galaxií ako umelý teleskop na zaostrenie svetla zo vzdialenejšieho objektu. Toto je najlepšia technika, ktorú musia astronómovia nájsť vo vzdialenejších objektoch.
Možno ich tiež zistiť pomocou produktov ničenia tmavej hmoty. Ak sa povaha temnej hmoty zhoduje s teóriou slabých interakčných masívnych častíc, jej zničením by sa vydalo veľmi špecifické žiarenie a častice vo veľkých množstvách. Astronómovia mohli hľadať gama lúče, neutrína a antihmotu.
Tretím spôsobom, ako ich odhaliť, by bolo hľadanie oneskorenia v prechode do fázy hlavnej sekvencie pre počiatočné hviezdy. Tmavé hviezdy mohli túto fázu prerušiť milióny rokov, čo viedlo k neobvyklej medzere v hviezdnej evolúcii.
Možno, že tieto temné hviezdy poskytnú astronómom dôkazy, ktoré potrebujú, aby konečne vedeli, čo je temná hmota.
Pôvodný zdroj: Temná hmota a prvé hviezdy: nová fáza hviezdneho vývoja
