"Nejasna" tamna tvar može objasniti nastanak zvijezda u svemiru

Većina svemira nevidljiva je našim očima, od čega se sastoji, samo pretpostavljamo. Jedna popularna teorija je da je sav ovaj prostor ispunjen hladnom tamnom materijom, a sama materija se sastoji od neke egzotične čestice koja se obično kreće mnogo sporije od brzine svjetlosti. Iako je ovaj model iznimno uspješan i može objasniti sva čudna opažanja galaksija i njihovih struktura, on ima i neke nedostatke.

Model predviđa mnogo više materijala u središtima galaksija nego što možemo vidjeti, i mnogo više malih pratećih galaksija nego što možemo otkriti. Kako bi zaobišli takav problem, znanstvenici su odlučili hladnu crnu tvar učiniti malo "zamućenom". Ako se, recimo, ta tamna tvar sastoji od čestica sekstilijun puta manjih od elektrona, tada bi bila dovoljno lagana da se njezina kvantno-mehanička valna priroda manifestira u velikoj mjeri.

Zamućujući tamnu tvar, ova valovita priroda čestice učinkovito je ispire na velikim udaljenostima, što rješava mnoge probleme akrecije s kojima se suočava hladna tamna tvar. Drugim riječima, ovaj model sprječava tamnu tvar da gradi strukture manje od 1000 svjetlosnih godina.

U novom radu astronomi su razvili računalnu simulaciju ranog svemira i pojavu prvih zvijezda. Dopustili su da tamna tvar bude "nejasna" i promatrali kako je to promijenilo evoluciju normalne materije i razvoj zvijezda. Formiranje zvijezda i galaksija zahtijeva tamnu tvar. Budući da se svemir neprestano širi, potrebna je velika gravitacija da se struja plina spoji kako bi se postigla dovoljno visoka gustoća da pokrene fuziju i započne stvaranje zvijezda. A u svemiru jednostavno nema dovoljno normalne materije da bi se to dogodilo. Ali nakupine tamne tvari u ranom svemiru služe kao gravitacijski inkubatori, privlačeći običnu materiju da formira zvijezde i galaksije.

U svojim simulacijama istraživači su otkrili da kada tamna tvar postane nejasna, to mijenja način na koji nastaju zvijezde. U normalnoj, hladnoj tamnoj tvari, zvijezde prvo zasjaju duboko unutar sićušnih diskretnih džepova razasutih po svemiru. Ali iz nejasne tamne tvari najprije se formiraju divovske dvodimenzionalne ploče nalik na "palačinke". "Palačinka" se zatim brzo raspada u pojedinačne džepiće, koji se na kraju pretvaraju u zvijezde. Budući da su XNUMXD palačinke vrlo masivne i brzo se urušavaju, zvijezde prve generacije puno su veće nego što predviđaju scenariji hladne tamne tvari. Zbog svoje ogromne veličine, zvijezde neće dugo živjeti. I u tren oka, prva generacija zvijezda bi nestala u žestokoj oluji eksplozija supernova. Od tamo, kada se "palačinke" rasprše, počet će normalno formiranje zvijezda i svemir će postati sličniji našem.

Iako svemirski teleskop James Webb neće moći izravno promatrati prve zvijezde koje su se pojavile u svemiru, može dobiti slike nekih od prvih galaksija koje bi mogle sadržavati ostatke prve generacije zvijezda. I također ostatke zračenja iz intenzivnog kruga supernove. Međutim, kada je u pitanju tamna tvar, ne znamo što svemir sprema za nas.

Možete pomoći Ukrajini u borbi protiv ruskih osvajača. Najbolji način da to učinite je donirati sredstva Oružanim snagama Ukrajine putem Savelife ili putem službene stranice NBU.

Pročitajte također:

• Znanstvenici su pronašli crnu rupu u patuljastoj galaksiji koja je progutala zvijezdu
• Fragment svemirskog šatla Challenger pronađen je u oceanu 37 godina nakon tragedije