Sötét anyagcsillagok: így segíthetnek megfejteni az Univerzum legnagyobb rejtélyeit
Az sötét anyagcsillagok ötlete egyszerre hangzik sci-finek és teljesen logikusnak. A korai Univerzumban akár olyan csillagok is létezhettek, amelyeket nem klasszikus magfúzió hajtott, hanem a sötét anyag bomlása vagy megsemmisülése. Ez egyszerre magyarázhat furcsa megfigyeléseket, és közben közelebb vihet a sötét anyag természetéhez is.
Normál csillagoknál a sűrűsödő gázfelhő beindítja a magfúziót. A csillag ettől ragyog, és közben a gravitáció ellenében „állja a sarat”. Az sötét anyagcsillagok esetében viszont más a motor: a magfúzió helyett a sötét anyag kölcsönhatásai adhatják a szükséges energiát.
Mi történik, ha a sötét anyag lesz a „táp”?
A korai Univerzumban minden sűrűbb volt. Ráadásul ott volt a sötét anyag is bőven. Ha egy összeomló felhő elég sötét anyagot tartalmazott, akkor a sötét anyag részecskéi már jóval a fúzió előtt kezdhettek „dolgozni”. Ennek az energiának köszönhetően a csillag fénylik, és nem omlik össze olyan gyorsan.
Szerintem ez a rész olyan, mint amikor egy játékban nem a megszokott fegyverrel farmolsz, hanem teljesen új buildet találsz. Ettől a csillagfejlődés is más pályára kerül. A kutatók szerint a sötét anyagcsillagok képesek lehettek „késleltetni” a nukleáris szakaszokat, mert folyamatosan kapják a plusz energiát.
A „vége” mégis relativisztikus csavar
Csakhogy a gravitáció nem hagyja magát. Általános relativitás szerint a tömeg növekedése nem csak lineárisan erősíti a vonzást. Egy bizonyos határ felett az objektum instabillá válhat, és egy apró zavar is összeomláshoz vezethet.
A számítások alapján ez a tartomány elég széles: nagyjából 1000 és 10 millió naptömeg között alakulhat úgy, hogy a sötét anyagcsillag végül fekete lyukká omlik. Innen pedig már érthető, miért izgalmas a téma.
Sötét anyagcsillagok és a korai fekete lyukak rejtélye
A csillagászok már nagyon korai korszakból is láttak szupermasszív fekete lyukakat. A klasszikus forgatókönyv nehezen magyarázza, hogyan lesz a kezdeti „mag” néhány száz millió év alatt gigantikus.
Ha viszont a fekete lyuk egy nagyon nagy „seed”-ből indul, az sokkal könnyebben kijön. Ebben lehetnek partnerek az sötét anyagcsillagok: mint magok, amelyek hamarabb adnak induló lökést a növekedésnek.
James Webb: lehet-e nyomuk a „vérvonalban”?
A James Webb Űrtávcső (JWST) két különös objektumtípust is azonosított: a „little red dots” és a „blue monsters” jelenségeket. Ezek távol vannak, ezért a képződés ideje rövid, és a magyarázat vitatható.
Freese és kollégái szerint a sötét anyagcsillagok esetleg egy jellegzetes spektrális „bemélyedést” okoznának, amit a normál csillagokból álló galaxisok nem reprodukálnának. Jelenleg viszont a bizonyíték csak „nyom”, nem végleges igazolás.
Szerintem itt a legizgalmasabb a várakozás: nem az, hogy már mindent tudunk, hanem hogy van egy irány, amit érdemes kipróbálni. Ha a sötét anyagcsillagok valóban léteztek, akkor nemcsak a korai Univerzumot érthetjük meg jobban, hanem a sötét anyag titkait is közelebb hozhatjuk. De vajon a következő JWST-megfigyelések tényleg „kitakarják” a képet — vagy csak egy újabb rejtélyt dobálnak ránk?