ما الدور الذي لعبته المادة المظلمة في أوائل الكون؟ نظرًا لأنها تشكل غالبية المادة ، يجب أن يكون لها بعض التأثير. وبدلاً من الحرق مع اندماج الهيدروجين ، تم تسخين هذه "النجوم المظلمة" بفناء المادة المظلمة.
وقد تظل هذه النجوم المظلمة موجودة.
بعد بضع مئات الآلاف من السنين فقط من الانفجار العظيم ، تبرد الكون بما يكفي للمادة الأولى للاندماج خارج سحابة ساخنة من الغاز المتأين. ترسخت الجاذبية وتحدت هذه المادة المبكرة لتشكل النجوم الأولى. لكن هذه لم تكن نجوم كما نعرفها اليوم. كانت تحتوي على الهيدروجين والهيليوم بالكامل تقريبًا ، ونمت إلى كتل هائلة ، ثم انفجرت على شكل مستعرات أعظمية. كل جيل متعاقب من المستعرات الأعظمية قام بتصنيف الكون بعناصر أثقل ، تم إنشاؤها من خلال الاندماج النووي لهذه النجوم المبكرة.
سيطرت المادة المظلمة على الكون المبكر أيضًا ، حيث كانت تحوم حول المادة الطبيعية في هالات كبيرة ، مركزة مع جاذبيتها. عندما اجتمعت النجوم الأولى معًا داخل هالات المادة المظلمة هذه ، ساعدت عملية تعرف باسم التبريد الجزيئي للهيدروجين في الانهيار إلى نجوم.
أو هذا ما يعتقده الفلكيون عادة.
لكن فريقًا من الباحثين من الولايات المتحدة يعتقدون أن المادة المظلمة لم تتفاعل فقط من خلال جاذبيتها ، بل كانت هناك في خضم الأشياء. نُشر بحثهم في ورقة "المادة المظلمة والنجوم الأولى: مرحلة جديدة من التطور النجمي". بدأت جزيئات المادة المظلمة المضغوطة معًا في الإبادة ، مما أدى إلى توليد كميات هائلة من الحرارة ، وغمر آلية تبريد الهيدروجين الجزيئي هذه. توقف اندماج الهيدروجين ، وبدأت المرحلة النجمية الجديدة - "النجم المظلم". كرات ضخمة من الهيدروجين والهيليوم مدعومين بإبادة المواد المظلمة ، بدلاً من الاندماج النووي.
إذا كانت هذه النجوم المظلمة مستقرة بما فيه الكفاية ، فمن المحتمل أنها لا تزال موجودة اليوم. هذا يعني أن عددًا مبكرًا من النجوم لم يصل أبدًا إلى مرحلة التسلسل الرئيسي ، وما زالوا يعيشون في هذه العملية المجهضة ، التي عانت من إبادة المادة المظلمة. مع استهلاك المادة المظلمة في التفاعل ، يمكن أن تتدفق مادة مظلمة إضافية من المناطق المحيطة لإبقاء القلب ساخنًا ، وقد لا تتاح الفرصة لدمج الهيدروجين أبدًا.
قد لا تكون النجوم المظلمة طويلة الأمد. قد يندمج الاندماج من المادة العادية في نهاية المطاف تفاعل إبادة المادة المظلمة. لن يتوقف تطورها إلى نجم عادي ، بل يتأخر فقط.
كيف يمكن لعلماء الفلك البحث عن هذه النجوم المظلمة؟
ستكون كبيرة جدًا ، مع نصف قطر أساسي أكبر من 1 AU (المسافة من الأرض إلى الشمس) ، لذلك قد يكونون مرشحين لتجارب عدسة الجاذبية. تستخدم هذه الملاحظات الجاذبية من المجرات القريبة لتكون بمثابة تلسكوب اصطناعي لتركيز الضوء من جسم أبعد. هذا هو أفضل أسلوب يجب على الفلكيين العثور عليه في أبعد الأجسام.
يمكن أيضًا اكتشافها من خلال منتجات إبادة المادة المظلمة. إذا كانت طبيعة المادة المظلمة تتطابق مع نظرية الجسيمات الضخمة المتفاعلة بشكل ضعيف ، فإن إبادة هذه المادة ستعطي إشعاعًا وجسيمات محددة للغاية بكميات كبيرة. يمكن للفلكيين البحث عن أشعة جاما والنيوترينوات والمادة المضادة.
الطريقة الثالثة لاكتشافها هي البحث عن تأخير في الانتقال إلى مرحلة التسلسل الرئيسي للنجوم المبكرة. كان من الممكن أن تقطع النجوم المظلمة هذه المرحلة لملايين السنين ، مما يؤدي إلى فجوة غير عادية في التطور النجمي.
ربما ستعطي هذه النجوم المظلمة علماء الفلك الدليل الذي يحتاجونه لمعرفة المادة المظلمة حقًا.
المصدر الأصلي: المادة المظلمة والنجوم الأولى: مرحلة جديدة من التطور النجمى
