Ciemne gwiazdy - implikacje

Wczoraj na swoim blogu finwe isilra pisał o badaniach nad wpływem ciemnej materii na powstawanie gwiazd. Freese, Gondolo i Spolyar, autorzy badań, twierdzą, że mechanizm powstawania gwiazd we wczesnym Wszechświecie był odmienny od tego, który propagują teorie standardowe. Twierdzą oni, że cząstki ciemnej materii (neutralina) anihilowały produkując subatomowe kwarki i antykwarki. W ten sposób wytwarzały ciepło. Ciemna materia zapobiegała w ten sposób ochładzaniu się i zapadaniu chmur wodoru i helu. Z tego powodu też nie następowała fuzja nuklearna i gwiazda nie zapalała się.

Implikacje jakie niesie za sobą nowa teoria:

• ciemne gwiazdy reprezentują nową fazę w ewolucji gwiazd
• ich istnienie mogłoby pomóc w znalezieniu i identyfikacji ciemnej materii
  
• pomogą zrozumieć powstawanie ciężkich pierwiastków. Pierwsze gwiazdy były prawdopodobnie złożone z pierwiastków tak ciężkich lub cięższych od węgla, które powstawały w fuzji nuklearnej. Jeśli istniały ciemne gwiazdy, które później nie ewoluowały do normalnych gwiazd, to nie produkowały węgla. Możliwie, że węgiel pochodził z gwiazd, które powstawały w obszarach, gdzie nie było ciemnej materii.
• ciemne gwiazdy mogą wyjaśnić czemu czarne dziury powstawały znacznie szybciej niż się tego spodziewamy. Według autorów czarne dziury istniały kilkaset milionów po Wielkim Wybuchu, choć obecne teorie twierdzą, że potrzeba dużo więcej czasu, aby powstały. Ciemne gwiazdy mogły zapaść się do czarnych dziur bardzo wcześnie, ponieważ ich okres życia jest bardzo krótki.
  

Inną możliwością jest to, że ciemne gwiazdy żyły dość długo i ostatecznie przekształciły się w konwencjonalne gwiazdy. Freese i inni twierdzą jednak, że między ochładzaniem gazu i podgrzewaniem ciemnej materii może istnieć równowaga, co pozwoliłoby ciemnym gwiazdom przetrwać, lecz ta teoria opiera się na pewnych założeniach dotyczących masy neutralin, które są cząstkami hipotetycznymi.

Oryginalny artykuł, który ukaże się w Physical Review Letters: Katherine Freese, Paolo Gondolo i Douglas Spolyar, The Effect of Dark matter on the first stars: a new phase of stellar evolution