Vilken roll spelade mörk materia i det tidiga universum? Eftersom det utgör huvuddelen av saken måste det ha viss effekt. Istället för att bränna med vätgasfusion värmdes dessa "mörka stjärnor" av förintelse av mörk materia.
Och dessa mörka stjärnor kanske fortfarande finns där ute.
Bara några hundra tusen år efter Big Bang kyldes universum tillräckligt för att första materien skulle samlas ur ett överhettat moln av joniserad gas. Tyngdkraften tog grepp och denna tidiga materia sammanfördes för att bilda de första stjärnorna. Men dessa var inte stjärnor som vi känner dem idag. De innehöll nästan helt väte och helium, växte till enorma massor och detonerades sedan som supernovaer. Varje på varandra följande generation supernovaer såg universum med tyngre element, skapade genom kärnfusionen av dessa tidiga stjärnor.
Mörk materia dominerade också det tidiga universumet och svävade runt normal materia i stora glorier och koncentrerade det tillsammans med dess allvar. När de första stjärnorna samlades in i dessa glorier av mörk materia, hjälpte en process som kallas molekylär vätekylning dem att kollapsa ner till stjärnor.
Eller det är vad astronomer vanligtvis tror.
Men ett team av forskare från USA tror att mörk materia inte bara interagerade genom sin allvar, det var just där i det tjocka av saker. Deras forskning publiceras i tidningen "Dark matter and the first stars: a new phase of stellar evolution". Partiklar av mörk materia komprimerade tillsammans började förintas, generera enorma mängder värme och överväldigande denna molekylära vätkylmekanism. Vätefusion stoppades och en ny stjärnfas - en "mörk stjärna" - började. Massiva bollar av väte och helium som drivs av mörka materialförintelse i stället för kärnfusion.
Om dessa mörka stjärnor är tillräckligt stabila är det möjligt att de fortfarande kan existera idag. Det skulle innebära att en tidig befolkning av stjärnor aldrig nådde huvudsekvensstadiet och fortfarande lever i denna avbrutna process, som upprätthålls av förintelsen av mörk materia. Eftersom den mörka substansen konsumeras i reaktionen kan ytterligare mörkt material från omgivande regioner strömma in för att hålla kärnan uppvärmd, och vätgasfusion får aldrig en chans att ta över.
Mörka stjärnor kanske inte håller så länge dock. Fusionen från regelbundet ämne kan så småningom överväldiga den mörka materien förintelse reaktion. Dess utveckling till en vanlig stjärna skulle inte stoppas, bara försenas.
Hur kunde astronomer söka efter dessa mörka stjärnor?
De skulle vara väldigt stora med en kärnradie större än 1 AU (avståndet från jorden till solen), så de kan vara kandidater för gravitationslinsförsök. Dessa observationer använder gravitationen från närliggande galaxer för att tjäna som ett konstgjordt teleskop för att fokusera ljuset från ett mer avlägset objekt. Det här är den bästa tekniken som astronomer måste hitta de mest avlägsna föremålen.
De kan också upptäckas av fördjupningsprodukterna av den mörka materien. Om arten av mörk materia matchar teorin om svagt samverkande massiva partiklar, skulle dess förintelse avge mycket specifik strålning och partiklar i stora mängder. Astronomer kunde leta efter gammastrålar, neutrino och antimateria.
Ett tredje sätt att upptäcka dem skulle vara att söka efter en försening i övergången till huvudsekvensstadiet för de tidiga stjärnorna. De mörka stjärnorna kunde ha avbrutit detta steg i miljoner år, vilket lett till ett ovanligt gap i den stellar evolutionen.
Kanske kommer dessa mörka stjärnor att ge astronomer de bevis de behöver för att äntligen veta vad mörk materia egentligen är.
Ursprunglig källa: Mörk materia och de första stjärnorna: en ny fas av stjärnutvecklingen
