30 september 2020

Waren de eerste sterren donker?

Animatie van een donkere ster

Credit: Universiteit van Utah

Dark star crashes, pouring its light into ashes, zong ooit The Grateful Dead, de Amerikaanse rockband rond Jerry Garcia, en die zin uit de song Dark Star is mogelijk werkelijkheid. Een studie van sterrenkundigen van o.a. de Universiteit van Utah laat namelijk zien dat de allereerste sterren in het heelal donkere objecten waren, zo’n 400 tot zelfs 200.000 keer zo groot als de Zon en die de annihilatie van donkere materie als energiebron hadden. In een simulatie van donkere materie in het vroege heelal vonden Paolo Gondolo, Katherine Freese, Ann Arbor en Douglas Spolyar dat één mogelijke kandidaat voor donkere materie, de zogenaamde neutralino’s toen kon verhinderen dat wolken van waterstofgas ineenkrompen onder invloed van de zwaartekracht om gewone sterren te vormen. In plaats daarvan annihileerden de neutralino’s met elkaar, d.w.z. dat ze met elkaar in botsing kwamen en elkaar vernietigden, waarbij gewone materie van quarks en antiquarks werden gevormd. Die zorgden ervoor dat de waterstofwolk warm bleef, maar niet inkromp.

Op die manier ontstonden 80 tot 100 miljoen jaar na de oerknal de eerste donkere sterren. Ze waren enorm groot, zo’n 4 tot 2.000 astronomische eenheden (1 AE=149 miljoen km, d.w.z. de afstand aarde-Zon). Ze zouden geen licht uitzenden, maar wel infraroodstraling door de warmte én gammastraling door de annihilatie van de quarks en antiquarks. De kern van donkere sterren zou omhuld worden door wolken van waterstof- en heliumgas (zie afbeelding hierboven). Of die donkere sterren anno nu nog bestaan weet Gondolo, één van de teamleden, niet. Volgens de simulaties zouden ze maanden kunnen bestaan, maar ook 600 miljoen jaar of zelfs miljarden jaren. Ze zouden in theorie dus nog kunnen voorkomen in het heelal. 😯 Het Utah-team is overigens niet de eerste die een verband heeft gelegd tussen donkere materie en de eerste sterren. In september 2007 wees ik al op een studie over donkere materie, waarin beweerd werd dat er filamenten van donkere materie kunnen ontstaan, sommigen wel 9.000 lichtjaar lang, en die filamenten kunnen ineenklappen tot een lange reeks lichtgewicht sterren. Bron: Universiteit van Utah.

Speak Your Mind

*

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.