كانت النجوم المبكرة التي بدأت تتشكل بعد حوالي 200 مليون سنة من الانفجار العظيم مخلوقات غريبة. كان هناك شيء ما داخل الشمس الصغيرة يقاوم سحب الغاز المنهار ، مما يمنع حدوث التفاعلات الأساسية. ومع ذلك ، فإنها لا تزال تنتج الضوء ، حتى في غياب العمليات النووية. هل كان يمكن أن تلعب المادة المظلمة دورًا ، وتغذي الأجسام النجمية وتثير النجوم المبكرة في الحياة؟
يشير بحث جديد إلى أن الطاقة الناتجة عن إبادة المادة المظلمة في الكون المبكر ربما تكون قد شغلت النجوم الأولى. كيف؟ حسنًا ، سيكون للكون المبكر العنيف تركيزات عالية من المادة المظلمة. المادة المظلمة لديها القدرة على الإبادة عندما تتلامس مع المادة المظلمة الأخرى شيء، لا يتطلب ذلك مضاد- أمر قاتم للإبادة. عندما تصطدم المادة "الطبيعية" بمضادها (أي تصادم الإلكترون مع البوزيترون) ، يحدث الإبادة. إبادة هو مصطلح يستخدم غالبًا لوصف التدمير النشط لشيء ما. في حين أن هذا صحيح ، فإن منتجات الإبادة من المادة المظلمة تتضمن كميات هائلة من الطاقة لتكوين النيوترينوات و "المادة العادية" مثل البروتونات والإلكترونات والبوزيترونات. وبالتالي ، فإن طاقة إبادة المادة المظلمة لديها القدرة على تكثيف وإنشاء المادة التي نراها في مجلة الفضاء.
“جزيئات المادة المظلمة هي مضادة لها. عندما يجتمعون ، يذهب ثلث الطاقة إلى النيوترينوات ، التي تهرب ، والثلث يذهب إلى الفوتونات والثلث الأخير يذهب إلى الإلكترونات والبوزيترونات. " - كاثرين فريز ، الفيزيائية النظرية ، جامعة ميشيغان.
تعتقد كاثرين فريز (جامعة ميشيغان) ، ودوغلاس سبوليار (جامعة كاليفورنيا ، سانتا كروز) وباولو جوندولو (جامعة يوتا في سولت ليك سيتي) ، أن الفيزياء الغريبة لـ "النجوم المظلمة" المبكرة قد تعزى إلى المادة المظلمة. لكي يتشكل النجم من سحابة الغاز النجمية إلى نجمة قابلة للحياة ومشتعلة ، يجب أن يبرد أولاً. يسمح هذا التبريد للنجم بالانهيار بحيث يكون الغاز كثيفًا بما يكفي لبدء التفاعلات النووية في القلب. ومع ذلك ، يبدو أن النجوم المبكرة لديها شكل من أشكال الطاقة تعمل ضد تبريد وانهيار النجوم المبكرة ، لا ينبغي أن يكون الاندماج ممكنًا ، ومع ذلك لا تزال النجوم تتألق.
تعتقد المجموعة أن النجوم المبكرة ربما تكون قد مرت بمرحلتين من التطور. عندما تنهار غيوم الغاز ، تمر النجوم بـ "مرحلة المادة المظلمة" ، وتولد الطاقة وتنتج مادة طبيعية. مع تقدم المرحلة ، سيتم استخدام المادة المظلمة ببطء وتحويلها إلى مادة. عندما يصبح النجم كثيفًا بما فيه الكفاية مع المادة ، تتولى عمليات الاندماج السيطرة ، وتبدأ "مرحلة الاندماج". يولد الانصهار بدوره عناصر أثقل (مثل المعادن والأكسجين والكربون والنيتروجين) خلال عمر النجم. عندما يتم استهلاك وقود النجوم المبكرة ، فإنه سوف يتحول إلى مستعر أعظم ، وينفجر ويوزع هذه العناصر الثقيلة في جميع أنحاء الفضاء لتشكيل نجوم أخرى. يبدو أن "مرحلة المادة المظلمة" كانت موجودة فقط في النجوم الأولى (يُعرف أيضًا باسم "سكان ثلاث نجوم") ؛ النجوم اللاحقة مدعومة بعمليات الاندماج فقط.
ومع ذلك ، سيتعين على هذه النظرية الجديدة المثيرة أن تنتظر حتى يبدأ تلسكوب James Webb في العمل في عام 2013 قبل أن تتم ملاحظة السكان بثلاثة نجوم بدقة عالية. قد يتم تسليط الضوء على العمليات التي تشغل "النجوم المظلمة" الأولى لكوننا المبكر.
المصدر: Physorg.com
