Varased tähed, mis hakkasid moodustuma umbes 200 miljonit aastat pärast Suurt Pauku, olid kummalised olendid. Midagi noore päikese käes oli varisevatele gaasipilvedele vastupidine, takistades põhireaktsioonide toimumist. Kuid nad tegid valgust isegi tuumaprotsesside puudumisel. Kas tumedatel ainetel võis olla oma osa, tähekehade õhutamisel ja varajaste tähtede elustamisel?
Uued uuringud näitavad, et varases universumis tumeda aine hävitamisel tekkinud energia võis esimesi tähti toita. Kuidas? Noh, vägivaldses varases universumis on olnud tumeda aine kõrge kontsentratsioon. Tumeainel on võime hävida, kui see puutub kokku teise tumeda ainega oluline, see ei nõua anti- kohus hävitada. Kui “normaalne” aine põrkub oma antikomponendiga (st elektron põrkub positroniga), toimub hävitamine. Hävitamine on termin, mida kasutatakse sageli millegi energeetilise hävitamise kirjeldamiseks. Kuigi see on tõsi, sisaldavad tumeaine hävitamissaadused tohutul hulgal energiat, et tekitada neutriinoid ja “tavalist ainet” nagu prootonid, elektronid ja positronid. Tumeda aine hävitamise energia on seetõttu võimeline kondenseeruma ja looma asja, mida näeme kosmoseajakirjas.
“Tumeda aine osakesed on nende endi anti. Kui nad kohtuvad, läheb üks kolmandik energiast neutriinodesse, mis pääsevad välja, üks kolmandik läheb footonitesse ja viimane kolmandik elektronidesse ja positronitesse. ” - Katherine Freese, Michigani ülikooli teoreetiline füüsik.
Katherine Freese (Michigani ülikool), Douglas Spolyar (California ülikool, Santa Cruz) ja Paolo Gondolo (Utah 'ülikool Salt Lake Citys) usuvad, et varajaste “tumedate tähtede” kummalist füüsikat võib omistada tumeainele. Kui täht moodustub tähegaasipilvest elujõuliseks, põlevaks täheks, peab see kõigepealt jahtuma. See jahutus laseb tähel variseda, nii et gaas on piisavalt tihe, et käivitada tuumareaktsioonid tuumas. Varastel tähtedel näib aga mingil kujul olevat energiat, mis toimib varajaste tähtede jahtumise ja kokkuvarisemise vastu, fusioon ei tohiks olla võimalik ja tähed siiski säravad.
Rühm usub, et varased tähed võivad olla läbinud kaks arenguetappi. Gaasipilvede varisemisel läbivad tähed nn tumeda aine faasi, genereerides energiat ja tootes normaalset ainet. Faasi edenedes hakkab tumeaine aeglaselt kuluma ja muundub aineks. Kui täht muutub ainega piisavalt tihedaks, võtavad termotuumasünteesi protsessid üle, alustades “sulandumisfaasi”. Tuumasüntees tekitab tähe eluea jooksul omakorda raskemaid elemente (näiteks metalle, hapnikku, süsinikku ja lämmastikku). Kui varajaste tähtede kütus on ära kasutatud, läheb see supernoovaks, plahvatades ja jaotades need rasked elemendid kogu kosmoses teiste tähtede moodustamiseks. Tundub, et „tumeda aine faas” oli olemas ainult esimestes tähtedes (nt kolm populatsiooni - kolm tähte); hilisemaid tähti toetavad ainult termotuumaprotsessid.
See põnev uus teooria peab siiski ootama, kuni James Webbi teleskoop 2013. aastal tööle hakkab, enne kui populatsiooni kolme tähte saab suure täpsusega jälgida. Seejärel võib meie varajase universumi esimesi “tumedaid tähti” võimendavatel protsessidel paista valgus.
Allikas: Physorg.com
