Jako by nestačilo, že máme trable s temnou energií, které by mělo ve být vesmíru mnohem víc než veškeré hmoty, a také s temnou hmotou, které by zase mělo mnohem víc, než kolik je běžné baryonové hmoty. Prý mohly existovat i temné hvězdy, ve velice mladém vesmíru, ještě před vznikem nám důvěrně známých hvězd z běžné hmoty. Pokud by to tak doopravdy bylo, musela by zároveň temná hmota splňovat jisté předpoklady. Jde o to, že by musela mít dvě podoby, podobně jako běžná hmota, tedy podobu temné hmoty a temné antihmoty. Srdce temných hvězd by pak mohla pohánět anihilace gravitačně kolabované temné hmoty a temné antihmoty, přezdívaná jako DMA (Dark Matter Anihilation).
Pár stovek milionů let po velkém třesku se prvotní hmota vesmíru gravitačně shlukovala natolik, že se v ní po dosažení teploty potřebné ke spuštění jaderné fúze zažehovaly první hvězdy. Podobně by fungovaly i temné hvězdy, i když by se v nich nespouštěla jaderná fúze. Podle toho, co si o temné hmotě myslíme, tak by neměla tvořit atomy, jaké známe u běžné hmoty. Jestli ale temná hmota vskutku existuje a vytváří temnou hmotu i temnou antihmotu, tak by anihilace temných částic a antičástic v nitru gravitačně zahuštěných temných hvězd měla dodávat slušné množství energie. Temné hvězdy by prý dokonce mohly ohřívat okolí a ovlivnit vývoj první generace normálních hvězd.
Avi Loeb z astrogfyzikálního ústavu Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) a jeho kolegové si počítačově namodelovali chování temné hmoty ve velmi raném vesmíru a sledovali, jak a jestli vůbec temná hmota ovlivňovala vývoj prvních hvězd. Badatelé si se simulacemi důkladně pohráli a otestovali je za různých předpokladů. Nakonec dospěli k názoru, že by anihilace temné hmoty s temnou antihmotou mohla jen stěží vést k zažehnutí temných hvězd. Podle Loeba a spol. tedy temné hvězdy nejspíš neexistovaly a nemohly tudíž ani nijak ovlivnit tvorbu první generace hvězd z běžné hmoty. Vědci ale jedním dechem varují, že na nějaké rezolutní závěry toho o mladém vesmíru stále víme málo. Na druhou stranu, prý se na obzoru rýsuje možnost objevení hvězd úplně první generace, už v tomhle desetiletí. A pak bylo jasněji i ve věci temných hvězd. Slibné jsou v tom směru některé připravované vesmírné mise, jako je například japonský program průzkumu velice mladého vesmíru WISH (Wide-field Imaging Surveyor for High-redshift).
O komentář k zajímavým temným hvězdám jsme požádali Pavla Bakalu odborníka na obecnou teorii relativity a chování hmoty a záření v blízkosti černých děr a neutronových hvězd, z Ústavu fyziky Filozoficko-přírodovědecké fakulty Slezské univerzity v Opavě:
Temná hmota, ač je její existence v současnosti přijímána většinou astrofyzikální a kosmologické komunity, zůstává svou podstatou stále mysteriózní. Proto se je i existence gravitačního kolapsu temné hmoty končícího efektem DMA (dark matter anihilation) velmi spekulativní. Pro realističtější scénáře chování a interakcí temné hmoty v raném vesmíru si budeme muset počkat, dokud se o složení temné hmoty alespoň něco nedozvíme. Připomeňme si také, že stále ještě jsou ve hře i alternativy jako je MOND ( modifikovaná newtonovské dynamika) či gravitační interakce s jiným vesmírem plujícím blízko našeho světa ve vícerozměrném "bulk" universu.
The Scientific Story of Genesis with Avi Loeb. Kredit: CfA Press.
Literatura
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics News 23. 5. 2014, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 441: 822-836, Wikipedia (Dark star/ dark matter).
Diskuze:
