Riesige, von der Dunkelheit angetriebene Sonnen könnten schon zu Beginn der Zeit gesichtet worden sein: ScienceAlert

Drei Objekte, die in der Dunkelheit der kosmischen Morgendämmerung lauern, könnten durch Kollisionen zwischen Partikeln angetrieben werden, die nicht aus gewöhnlichen Sternobjekten, sondern aus einer mysteriösen Substanz namens Dunkler Materie bestehen.

unter Verwendung von Daten aus James Webb-Weltraumteleskopstellte ein Team theoretischer Astrophysiker fest, dass drei Galaxien – JADES-GS-z13-0, JADES-GS-z12-0 und JADES-GS-z11-0 – mit dem übereinstimmen, was wir erwarten könnten, wenn wir einzelne Galaxien betrachten würden. Massive Sterne, die durch Erhitzen dunkler Materie und nicht durch Kernfusion funktionieren.

Laut Cosmin Ilie und Jillian Paulin von der Colgate University und Katherine Freese von der University of Texas, Austin, kann dieses Modell uns helfen, die Natur der Dunklen Materie zu verstehen und die Quelle der Fülle an supermassiven Schwarzen Löchern im Universum zu erklären.

Es gibt viele Lücken in unserem Wissen über das Universum, und Dark Stars kann einige davon schließen.

Erstens gibt es dunkle Materie. Wir wissen nicht, was dunkle Materie ist, aber wir wissen, dass es da draußen noch viel mehr gibt normale Sache Daraus besteht so ziemlich alles, was wir sehen können, von Galaxien und Schwarzen Löchern bis hin zu Ameisen und Keksen. Wir wissen das, weil wir seine Gravitationseffekte sehen – als ob dort nur Massen von, nun ja, Masse wären, die wir auf andere Weise nicht sehen oder erkennen können.

Ein weiteres Problem besteht darin, dass wir nicht wirklich gesehen haben, wie die ersten Sterne im Universum verglühten. Wir haben Beweise dafür gesehen, aber nicht die Sterne selbst.

Dann gibt es supermassereiche Schwarze Löcher, um die sich Galaxien drehen. Wir wissen nicht, wie diese Objekte – millionen- bis milliardenfach so groß wie die Masse der Sonne – so massiv werden.

Schließlich hat das JWST seit seiner Inbetriebnahme im Juli 2022 eine große Anzahl massereicher Galaxien im frühen Universum lokalisiert. Wie diese Galaxien seit dem Urknall in so kurzer Zeit so groß wurden, ist ein Rätsel.

Dunkle Sterne bieten eine elegante Lösung. Wir wissen was gewöhnliche Sterne Es handelt sich um riesige Kugeln, die hauptsächlich aus Wasserstoff und Helium bestehen, mit sehr heißen, komprimierten Kernen, in denen Atome zusammenstoßen Kernfusion Es erzeugt Wärme und Licht.

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Laut Ellie und seinen Kollegen würden Sterne aus dunkler Materie stattdessen durch die Vernichtung dunkler Materie angetrieben. Eine Theorie zur Dunklen Materie besagt, dass dies der Fall ist Selbstvernichtung; Wenn zwei Teilchen dunkler Materie kollidieren, vernichten sie sich gegenseitig in einem Hitze- und Lichtstoß.

Nach diesem Modell hätte es im frühen Universum viel Dunkle Materie gegeben. Es hätte Blasen im Massenbereich einer Million Sonnen erzeugt und sich in einem Ofen aus Strahlungswärme mit der Helligkeit einer Milliarde Sonnen und der Helligkeit einer Milliarde Sonnen aufgelöst.

JADES-GS-z13-0, JADES-GS-z12-0 und JADES-GS-z11-0, die in den ersten Hunderten von Millionen Jahren nach dem Urknall beobachtet wurden, entsprechen den erwarteten Eigenschaften von Solche Sachen.

Mit der Zeit werden solche Sterne zu supermassereichen Schwarzen Löchern zusammenfallen, was erklärt, warum wir sie nicht mehr sehen – und warum wir so viele supermassereiche Schwarze Löcher sehen.

Sie werden auch erklären, warum erste Generation von Sternen gibt es nicht, obwohl selbst hier in unserer Galaxie Sterne zu finden sind, die so alt sind wie das Universum selbst. Wenn dunkle Sterne existieren, handelt es sich um Sterne der ersten Generation Wir sind Trotzdem sieht es völlig anders aus.

Es ist sehr theoretisch und noch nicht verifiziert; Möglicherweise sind detailliertere Anmerkungen erforderlich. Den Berechnungen des Teams zufolge werden dunkle Sterne und frühe Galaxien unterschiedliche Heliumsignaturen haben, und wir können sie anhand dieser Signaturen unterscheiden. Allerdings ist JWST derzeit das leistungsstärkste jemals gebaute Weltraumteleskop. Um diese Informationen zu erhalten, muss möglicherweise auf zukünftige Teleskope gewartet werden.

Forschung veröffentlicht in Verfahren der Nationalen Akademie der Wissenschaften.