Pierwsze gwiazdy były ciemne

Rob. M

Amerykańscy naukowcy twierdzą, że pierwsze powstałe we Wszechświecie gwiazdy mogły być zasilane ciemną materią.

Zwykłe, dobrze nam znane gwiazdy, zasilane są reakcjami syntezy jądrowej, gdzie atomy wodoru przekształcane są w cięższy hel. Ale we wczesn Wszechświat prawdopodobnie obfitował w ciemną materię zbudowaną ze słabo oddziałujących ciężkich cząsteczek, które mogły wchodzić ze sobą w reakcje długo przed tym, jak możliwa była synteza jądrowa. W rezultacie czego pierwsze gwiazdy mogły wyglądać zupełnie inaczej od tych, które obserwujemy dzisiaj i mogły zmienić bieg ewolucji Wszechświata.

Teoria, która opublikowana została w Physical Review Letters, opiera się na istnieniu cząsteczek, których nigdy nie zaobserwowano, choć istnieje wiele poszlak, które wskazują na ich istnienie.

"Ciemna materia stanowi ponad trzy czwarte masy Wszechświata" - mówi Katherine Freese fizyk teoretyk z University of Michigan - "Tak na prawdę miliardy takich cząsteczek przenikają przez nas w każdej sekundzie"

Natura pierwszych gwiazd długo stanowiła zagadkę dla astronomów. Dzięki Kosmicznemu Teleskopowi Hubble'a badacze odnotowali obecność normalnych gwiazd już 700 mln lat po Wielkim Wybuchu.

Ale jak one powstały? Wiodąca teoria mówi, że to grawitacja zetknęła ze sobą obłoki ciemnej materii i wodoru. Tak powstać miały galaktyczne halo, w których rodziły się pierwsze gwiazdy.

Ale nowa teoria mówi, że reakcje między cząstkami ciemnej materii, które zderzały się ze sobą i anihilowały, mogło wygenerować wystarczającą ilość ciepła, aby podtrzymać proces inflacji protogwiazd.

Te gigantyczne, rozszerzające się gwiazdy mogły mieć średnicę ziemskiej orbity.

Szczegóły tego, jak takie gwiazdy mogły wyglądać nie zostały jeszcze opracowane. Ale misja James Webb Space Telescope, następcy Kosmicznego Teleskopu Hubble'a, który ma zostać wystrzelony w przeciągu pięciu lat może nam rozjaśnić także tę kwestię.

"Istnieje intrygująca możliwość, że gdzieś tam mogą nadal istnieć takie gwiazdy, do tej pory niezaobserwowane" - mówi prof. Freese.