"Uklar" mørk materie kan forklare dannelsen av stjerner i universet

Det meste av universet er usynlig for våre øyne, det det består av, vi gjør bare antagelser. En populær teori er at hele denne plassen er fylt med kald mørk materie, og selve materien består av en eksotisk partikkel som vanligvis beveger seg mye langsommere enn lysets hastighet. Selv om denne modellen er ekstremt vellykket og kan forklare alle de merkelige observasjonene av galakser og deres strukturer, har den også noen ulemper.

Modellen forutsier mye mer materiale i sentrum av galakser enn vi kan se, og mye flere små følgegalakser enn vi kan oppdage. For å omgå et slikt problem, bestemte forskerne seg for å gjøre kald svart materie litt "uskarp". Hvis for eksempel denne mørke materien består av partikler en sekstillion ganger mindre enn et elektron, så ville den være lett nok til at dens kvantemekaniske bølgelignende natur kan manifestere seg i stor skala.

Ved å uskarpe mørk materie, vasker denne bølgelignende naturen til partikkelen den effektivt ut over lange avstander, noe som løser mange av akkresjonsproblemene som kald mørk materie står overfor. Med andre ord forhindrer denne modellen mørk materie fra å bygge strukturer mindre enn 1000 lysår.

I et nytt arbeid utviklet astronomer en datasimulering av det tidlige universet og utseendet til de første stjernene. De lot mørk materie være "fuzzy" og observerte hvordan dette endret utviklingen av normal materie og utviklingen av stjerner. Dannelsen av stjerner og galakser krever mørk materie. Siden universet stadig utvider seg, kreves det mye tyngdekraft for å trekke gasstrømmen sammen for å få høye nok tettheter til å utløse fusjon og starte stjernedannelse. Og det er bare ikke nok normal materie i universet til at det skal skje. Men klumper av mørk materie i det tidlige universet fungerer som gravitasjonsinkubatorer, og tiltrekker seg vanlig materie for å danne stjerner og galakser.

I sine simuleringer fant forskerne at når mørk materie blir uklar, endrer det måten stjerner dannes på. I normal, kald mørk materie skinner stjerner først dypt inne i små diskrete lommer spredt over hele verdensrommet. Men fra den uklare mørke materien dannes først gigantiske todimensjonale ark som ligner "pannekaker". "Pannekaken" brytes deretter raskt opp i individuelle lommer, som til slutt blir til stjerner. Fordi XNUMXD-pannekaker er veldig massive og raskt kollapser, er førstegenerasjonsstjerner mye større enn scenarier for kald mørk materie forutsier. På grunn av sin enorme størrelse vil stjernene ikke leve lenge. Og på et øyeblikk ville den første generasjonen stjerner forsvinne i en voldsom storm av supernovaeksplosjoner. Derfra, når "pannekakene" sprer seg, vil normal stjernedannelse begynne og universet vil bli mer likt vårt.

Selv om romteleskopet James Webb ikke vil være i stand til direkte å observere de første stjernene som dukket opp i universet, er det i stand til å få bilder av noen av de første galaksene som kan inneholde restene av den første generasjonen stjerner. Og også restene av stråling fra den intense supernovasirkelen. Men når det kommer til mørk materie, er det ikke noe å si hva universet kan ha i vente for oss.

Du kan hjelpe Ukraina med å kjempe mot de russiske inntrengerne. Den beste måten å gjøre dette på er å donere midler til Ukrainas væpnede styrker gjennom Redd livet eller via den offisielle siden NBU.

Les også:

• Forskere har funnet et svart hull i en dverggalakse som svelget en stjerne
• Et fragment av romfergen Challenger ble funnet i havet 37 år etter tragedien