Vroege sterren die ongeveer 200 miljoen jaar na de oerknal begonnen te vormen, waren vreemde wezens. Iets in de jonge zonnen ging de instortende gaswolken tegen, waardoor de kernreacties niet konden plaatsvinden. Toch produceerden ze nog steeds licht, zelfs zonder nucleaire processen. Zou donkere materie een rol kunnen spelen die de sterrenlichamen van brandstof voorzag en vroege sterren tot leven wekte?
Nieuw onderzoek geeft aan dat de energie die wordt gegenereerd door het vernietigen van donkere materie in het vroege universum de eerste sterren mogelijk heeft aangedreven. Hoe? Welnu, het gewelddadige vroege universum zal hoge concentraties donkere materie hebben gehad. Donkere materie kan vernietigen wanneer het in contact komt met andere donkere materie er toe doen, het vereist niet anti-donkere zaak om te vernietigen. Wanneer 'normale' materie in botsing komt met zijn anticomponent (d.w.z. elektron die in botsing komt met positron), treedt vernietiging op. Vernietiging is een term die vaak wordt gebruikt om de energetische vernietiging van iets te beschrijven. Hoewel dit waar is, bevatten de vernietigingsproducten van donkere materie enorme hoeveelheden energie om neutrino's en "gewone materie" te creëren, zoals protonen, elektronen en positronen. De vernietigingsenergie van donkere materie kan daarom condenseren en de materie creëren die we in het Space Magazine zien.
“Donkere materiedeeltjes zijn hun eigen anti. Wanneer ze elkaar ontmoeten, gaat een derde van de energie naar neutrino's, die ontsnappen, een derde gaat naar fotonen en het laatste derde gaat naar elektronen en positronen. ' - Katherine Freese, theoretisch natuurkundige, Universiteit van Michigan.
Katherine Freese (University of Michigan), Douglas Spolyar (University of California, Santa Cruz) en Paolo Gondolo (University of Utah in Salt Lake City) geloven dat de vreemde fysica van de vroege 'donkere sterren' kan worden toegeschreven aan donkere materie. Om een ster te vormen van een stellaire gaswolk tot een levensvatbare, brandende ster, moet deze eerst afkoelen. Door deze afkoeling kan de ster instorten, zodat het gas dicht genoeg is om kernreacties in de kern op gang te brengen. Echter, vroege sterren lijken een of andere vorm van energie te hebben die werkt tegen het afkoelen en instorten van vroege sterren, fusie zou niet mogelijk moeten zijn, en toch schijnen de sterren nog steeds.
De groep is van mening dat vroege sterren mogelijk twee ontwikkelingsstadia hebben doorlopen. Terwijl de gaswolken instorten, gaan de sterren door een 'donkere-materiefase', waarbij ze energie opwekken en normale materie produceren. Naarmate de fase vordert, wordt donkere materie langzaam opgebruikt en omgezet in materie. Als de ster voldoende dicht wordt met materie, nemen fusieprocessen het over en begint de 'fusiefase'. Fusie genereert op zijn beurt zwaardere elementen (zoals metalen, zuurstof, koolstof en stikstof) tijdens de levensduur van de ster. Wanneer de brandstof van de vroege sterren is opgebruikt, zal het supernova worden en deze zware elementen exploderen en verspreiden door de ruimte om andere sterren te vormen. De "donkere-materie-fase" lijkt alleen te bestaan in de allereerste sterren (ook bekend als "populatie van drie sterren"); latere sterren worden alleen ondersteund door fusieprocessen.
Deze opwindende nieuwe theorie zal echter moeten wachten tot de James Webb-telescoop in 2013 in gebruik wordt genomen voordat drie sterren met grote nauwkeurigheid kunnen worden waargenomen. Er kan dan licht schijnen op de processen die de eerste "donkere sterren" van ons vroege heelal aandrijven.
Bron: Physorg.com
