Какву је улогу играла тамна материја у раном Универзуму? Пошто он чини већину материје, то мора имати неки ефекат. Уместо да гори са хидрогеном, ове „тамне звезде“ загревале су се уништавањем тамне материје.
А ове тамне звезде су можда још увек тамо.
Само неколико стотина хиљада година након Великог праска, Универзум се довољно охладио да се прва материја стапа из прегрејаног облака јонизованог гаса. Гравитација је завладала и та рана материја је постала заједно да би формирала прве звезде. Али ово нису биле звезде онакве какве их данас познајемо. Садржавали су скоро у потпуности водоник и хелијум, нарастали до огромне масе, а затим детонирали као супернове. Свака узастопна генерација супернова засијала је Универзум тежим елементима, створеним нуклеарним фузијама тих раних звезда.
Тамна материја је доминирала и у раном Универзуму, лебдећи око нормалне материје у великим ореолима, концентришући је заједно са својом гравитацијом. Како су се прве звезде окупиле унутар ових ореола тамне материје, процес познат као молекуларно хлађење водоника помогао им је да се сруше у звезде.
Или, то астрономи обично верују.
Али тим истраживача из САД-а сматра да тамна материја није само интеракција путем њене гравитације, већ тамо, у гомили ствари. Њихова истраживања објављена су у раду „Мрачна материја и прве звезде: нова фаза еволуције звјездана“. Честице тамне материје стиснуте заједно почеле су да се уништавају, стварајући огромне количине топлоте и надвладавајући овај молекулски механизам за хлађење водоника. Стапање водоника је заустављено и почела је нова звјездана фаза - „тамна звијезда“. Масивне куглице водоника и хелијума које покрећу уништавање тамне материје, уместо нуклеарне фузије.
Ако су ове тамне звезде довољно стабилне, могуће је да би и данас могле постојати. То би значило да рана популација звезда никада није достигла фазу главне секвенце, и још увек живи у овом побаченом процесу, подржаном уништавањем мрачне материје. Како се у реакцији троши тамна материја, додатна тамна материја из околних региона може се улити у загревање језгре, а фузија водоника никада неће добити шансу да преузме.
Међутим, тамне звезде можда неће бити тако дуготрајне. Фузија из редовне материје евентуално би могла надвладати реакцију уништавања тамне материје. Његова еволуција у редовну звезду не би била заустављена, већ само одложена.
Како астрономи могу тражити ове тамне звезде?
Они би били веома велики, са полумјером језгре већим од 1 АУ (удаљеност од Земље до Сунца), тако да би могли бити кандидати за експерименте гравитационог сочивања. Ова запажања користе гравитацију из оближњих галаксија да би послужила као вештачки телескоп за фокусирање светлости са удаљенијег објекта. Ово је најбоља техника коју астрономи морају да пронађу најудаљеније предмете.
Они би такође могли да се открију производима уништавања тамне материје. Ако се природа тамне материје поклапа са теоријом масивних честица слабог утицаја, њено уништавање би у великим количинама давало веома специфично зрачење и честице. Астрономи би могли потражити гама-зраке, неутрине и антиматерије.
Трећи начин да се то открије било би тражење кашњења у прелазу на фазу главне секвенце за ране звезде. Тамне звезде могле су да прекину ову фазу милионима година, што је довело до необичног јаза у еволуцији звјездана.
Можда ће ове тамне звезде астрономима пружити доказе који су им потребни да би коначно сазнали шта је заправо тамна материја.
Изворни извор: Тамна материја и прве звезде: нова фаза еволуције звезда
