Millist rolli mängis tumeaine varases universumis? Kuna see moodustab suurema osa mateeriast, peab sellel olema teatav mõju. Vesiniku termotuumasünteesi asemel põletati neid „tumedaid tähti“ tumeaine hävitamisega.
Ja need tumedad tähed võivad ikka seal väljas olla.
Ainult paarsada tuhat aastat pärast Suurt Pauku jahenes Universum piisavalt, et esimene aine saaks koos ioniseeritud gaasi ülekuumenenud pilvest välja. Gravitatsioon võttis võimust ja see varane asi sai kokku, moodustades esimesed tähed. Kuid need polnud tähed, nagu me neid täna tunneme. Need sisaldasid peaaegu täielikult vesinikku ja heeliumi, kasvasid tohutuks massiks ja plahvatasid seejärel supernoovadena. Iga järjestikune supernoovade põlvkond külvas Universumi raskemate elementidega, mis on loodud nende varajaste tähtede tuumasünteesi teel.
Tume aine domineeris ka varajases universumis, hõljudes normaalse mateeria ümber suurtes halosides, kontsentreerides selle koos raskusega. Kui esimesed tähed kogunesid nende tumeda aine halosse, aitas molekulaarse vesiniku jahutamisena tuntud protsess neil tähtedeks langeda.
Või usuvad seda astronoomid.
Kuid üks USA teadlaste meeskond arvab, et tumeaine ei olnud ainult selle raskusjõu kaudu interakteeritud, vaid just seal, kus asus asju. Nende uurimistöö on avaldatud artiklis „Tume mateeria ja esimesed tähed: tähe evolutsiooni uus etapp“. Koos kokkusurutud tumeda aine osakesed hakkasid hävima, tekitades tohutul hulgal soojust ja hävitades selle vesiniku molekulaarse jahutamise mehhanismi. Vesinikuühendus peatati ja algas uus tähefaas - „tume täht“. Massiivsed vesiniku ja heeliumi kuulid, mille toimel tuumasüntees toimub tuumade hävitamise teel.
Kui need tumedad tähed on piisavalt stabiilsed, on võimalik, et nad eksisteerivad ka tänapäeval. See tähendaks, et tähekeste varane populatsioon ei jõudnud kunagi põhijärjestuse staadiumisse ja elab endiselt selles katkestatud protsessis, mida toetab tumeaine hävitamine. Kuna reaktsioonis kulub tumedat ainet, võib südamiku kuumutamisel voolata juurde ümbritsevatest piirkondadest saadavat täiendavat tumedat ainet ja vesiniksulamine ei pruugi kunagi saada võimalust võimust võtta.
Tumedad tähed ei pruugi siiski nii kauakestvad olla. Regulaarsest ainest sulandumine võib lõpuks hävitada tumeda aine hävitamise reaktsiooni. Selle kujunemist tavaliseks täheks ei saaks peatada, vaid ainult edasi lükata.
Kuidas võiksid astronoomid neid tumedaid tähti otsida?
Need oleksid väga suured, tuumaraadiusega üle 1 AU (kaugus Maast Päikeseni), nii et nad võivad olla kandidaadid gravitatsioonilise läätsekatsete jaoks. Need vaatlused kasutavad lähedalasuvate galaktikate gravitatsiooni kunstliku teleskoobina, et fokusseerida valgust kaugemalt objektilt. See on parim tehnika, mida astronoomid peavad kõige kaugemate objektide leidmiseks leidma.
Neid võiks tuvastada ka tumeaine hävitamise produktide abil. Kui tumeda aine olemus vastab nõrgalt interakteeruvate massiivsete osakeste teooriale, eraldaks selle hävitamine väga spetsiifilist kiirgust ja osakesi suurtes kogustes. Astronoomid võisid otsida gammakiiri, neutriinoid ja antimaterjali.
Kolmas viis nende tuvastamiseks oleks otsida varajaste tähtede jaoks viivitust põhijärjestusele üleminekul. Tumedad tähed oleksid võinud seda etappi miljonite aastate jooksul katkestada, põhjustades tähe evolutsioonis ebahariliku lünga.
Võib-olla annavad need tumedad tähed astronoomidele tõendid, mida nad vajavad, et nad lõpuks teaksid, mis tumeaine tegelikult on.
Algne allikas: tume aine ja esimesed tähed: tähe evolutsiooni uus etapp
