Asztrofizikusok megfejthették a titokzatos sötét csillagok rejtélyét

Nagyon sok mindent nem értünk még az Univerzum működésével kapcsolatban, az egyik ezek közül az ún. sötét anyag, amit jelenleg semmilyen formában nem tudunk mérni, mert nincs elektromágneses sugárzása. Három elméleti asztrofizikus azonban most előállt egy elmélettel, hogy mi köze a sötét anyagnak a fekete lyukakhoz és a világegyetem első generációs csillagjaihoz.

A sötét anyag létére csak bizonyos tömegdeformációkból következtethetünk. Így például a galaxisok tömegéből és sebességéből, illetve onnan, hogy a spirálgalaxisok külső felén lévő csillagoknak nagy a keringési sebessége. Cosmin Ilie és Jillian Paulin a Colgate Egyetemről és Katherine Freese az austini Texasi Egyetemről most előálltak egy elmélettel, ami magyarázatot adhat arra, hogy mi is történik a sötét anyaggal és mi köze az univerzumban meglehetősen gyakori fekete lyukakhoz.

Sötét anyagból egyébként nagyon sok van a világegyetemben, ezek az építőanyagai a fekete lyukaknak és számos galaxisban találtak tájuk utaló nyomokat. Azonban ezt az anyagot nem tudjuk mérni vagy detektálni, csupán következtetni a jelenlétére bizonyos gravitációs anomáliákból. A Science Alert cikke szerint a három tudós úgy gondolja, hogy adtak egyfajta magyarázatot a sötét anyag szerepére az univerzumban.

Sötét anyagból sötét csillag

Szerintük a sötét anyag az ún. “sötét csillagok” működtetéséhez szükséges. A legtöbben talán tudják, hogy a “normál” csillagok hatalmas hidrogéngömbök, amelyekben a legegyszerűbb kémiai elem magja héliumatommaggá alakul. Eközben elképesztő energia szabadul fel, többek között biztosítva az életet bolygónkon. A fúziós energia még az atommaghasadásnál is sokkal jelentősebb (atomerőművek, atombomba), ám energiatermelési hasznosíthatósága még nem terjedt el ugyanis nem egyszerű ezt keretek között tartani (kvázi mesterséges napokat hozva létre földi körülmények között).

Akárhogy is, a sötét napokban, csillagokban nem ez történik vagy történt az asztrofizikusok szerint. Ott ugyanis a sötét anyag alakult át, illetve konkrétan megsemmisült azért, hogy energiával táplálja az óriást. Az elmélet szerint ha két sötét anyag molekula találkozik, akkor megsemmisítik egymást fénnyé és hővé alakulva.

Csakhogy egyetlen ilyen csillagot sem látunk jelenleg a Világegyetemben. Erre is van magyarázatuk ugyanakkor a tudósoknak. Szerintük ugyanis ezek az égitestek egy idő után nagy tömegű fekete lyukakká esnek össze. Ezért nem látjuk ma őket, viszont ezért van ennyire sok fekete lyuk szerte a világegyetemben. Ugyanakkor vannak sötét anyaggal fűtött csillagokra hasonlító galaxisok. Három ilyet is felfedeztek már: a JADES-GS-z13-0-t, a JADES-GS-z12-0-t, és a JADES-GS-z11-0-t. Ezek olyan jellegzetességeket mutatnak, mintha sötét anyaggal fűtött csillagok körül keringenének, bár ezeket a jellegzetességeket nem részletezi a cikk.

Hová tűntek a sötét csillagok?

Az elméleti asztrofizikusok szerint ezek a sötét csillagok lehettek az első generációja a világegyetem csillagjainak és azért nincs már hírmondójuk sem, mert mindannyian megsemmisültek és fekete lyukakká alakultak. Ezért vannak akár galaxisunkban is hidrogén-hélium csillagok akár olyan idősek is, mint maga az univerzum, de nincs egyetlen egy sötét anyaggal működő sötét csillag sem. Illetve vannak, csak fekete lyukakként ismerjük őket, amelyek így hatalmasra nőhettek az évmilliárdok alatt.

És hogy miképpen lehetne mindezt bizonyítani? A Science Alert szerint úgy, hogy a sötét csillagok és az ezekhez kapcsolódó galaxisok más héliummintázattal kell rendelkezzenek. Ezt fejlettebb teleszkópokkal lehetne vizsgálni, megkülönböztetni, de ilyen távcsöveink és műszereink még nincsenek.