Το μεγαλύτερο μέρος του σύμπαντος είναι αόρατο στα μάτια μας, από τι αποτελείται, κάνουμε μόνο υποθέσεις. Μια δημοφιλής θεωρία είναι ότι όλος αυτός ο χώρος είναι γεμάτος με ψυχρή σκοτεινή ύλη και η ίδια η ύλη αποτελείται από κάποιο εξωτικό σωματίδιο που συνήθως κινείται πολύ πιο αργά από την ταχύτητα του φωτός. Αν και αυτό το μοντέλο είναι εξαιρετικά επιτυχημένο και μπορεί να εξηγήσει όλες τις περίεργες παρατηρήσεις των γαλαξιών και των δομών τους, έχει επίσης ορισμένα μειονεκτήματα.
Το μοντέλο προβλέπει πολύ περισσότερο υλικό στα κέντρα των γαλαξιών από ό,τι μπορούμε να δούμε, και πολύ περισσότερους μικρούς συντρόφους γαλαξίες από ό,τι μπορούμε να ανιχνεύσουμε. Για να παρακάμψουν ένα τέτοιο πρόβλημα, οι επιστήμονες αποφάσισαν να κάνουν την ψυχρή μαύρη ύλη λίγο «θολή». Εάν, ας πούμε, αυτή η σκοτεινή ύλη αποτελείται από σωματίδια ένα εκατομμύριο φορές μικρότερα από ένα ηλεκτρόνιο, τότε θα ήταν αρκετά ελαφριά ώστε η κβαντομηχανική κυματοειδής φύση της να εκδηλωθεί σε μεγάλη κλίμακα.
Θολώνοντας τη σκοτεινή ύλη, αυτή η κυματοειδής φύση του σωματιδίου το ξεπλένει αποτελεσματικά σε μεγάλες αποστάσεις, γεγονός που λύνει πολλά από τα προβλήματα συσσώρευσης που αντιμετωπίζει η ψυχρή σκοτεινή ύλη. Με άλλα λόγια, αυτό το μοντέλο εμποδίζει τη σκοτεινή ύλη να χτίσει δομές μικρότερες από 1000 έτη φωτός.
Σε μια νέα εργασία, οι αστρονόμοι ανέπτυξαν μια προσομοίωση υπολογιστή του πρώιμου σύμπαντος και της εμφάνισης των πρώτων αστεριών. Επέτρεψαν τη σκοτεινή ύλη να είναι «θολή» και παρατήρησαν πώς αυτό άλλαξε την εξέλιξη της κανονικής ύλης και την ανάπτυξη των αστεριών. Ο σχηματισμός αστεριών και γαλαξιών απαιτεί σκοτεινή ύλη. Δεδομένου ότι το σύμπαν διαστέλλεται συνεχώς, χρειάζεται πολλή βαρύτητα για να τραβήξει το ρεύμα αερίου μαζί για να αποκτήσει αρκετά υψηλές πυκνότητες ώστε να ενεργοποιηθεί η σύντηξη και να ξεκινήσει ο σχηματισμός άστρων. Και απλώς δεν υπάρχει αρκετή κανονική ύλη στο σύμπαν για να συμβεί αυτό. Αλλά συστάδες σκοτεινής ύλης στο πρώιμο σύμπαν χρησιμεύουν ως βαρυτικοί επωαστήρες, προσελκύοντας τη συνηθισμένη ύλη για να σχηματίσουν αστέρια και γαλαξίες.
Στις προσομοιώσεις τους, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι όταν η σκοτεινή ύλη γίνεται θολή, αλλάζει τον τρόπο με τον οποίο σχηματίζονται τα αστέρια. Στην κανονική, ψυχρή σκοτεινή ύλη, τα αστέρια λάμπουν πρώτα βαθιά μέσα σε μικροσκοπικούς διακριτούς θύλακες διάσπαρτους σε όλο το διάστημα. Αλλά από τη θολή σκοτεινή ύλη, σχηματίζονται για πρώτη φορά γιγάντια δισδιάστατα φύλλα που μοιάζουν με «τηγανίτες». Η «τηγανίτα» στη συνέχεια σπάει γρήγορα σε μεμονωμένες τσέπες, οι οποίες τελικά μετατρέπονται σε αστέρια. Επειδή οι XNUMXD τηγανίτες είναι πολύ ογκώδεις και καταρρέουν γρήγορα, τα αστέρια πρώτης γενιάς είναι πολύ μεγαλύτερα από ό,τι προβλέπουν τα σενάρια της ψυχρής σκοτεινής ύλης. Λόγω του τεράστιου μεγέθους τους, τα αστέρια δεν θα ζήσουν πολύ. Και εν ριπή οφθαλμού, η πρώτη γενιά αστεριών θα εξαφανιζόταν σε μια σφοδρή καταιγίδα εκρήξεων σουπερνόβα. Από εκεί, όταν οι «τηγανίτες» διασκορπιστούν, θα αρχίσει ο κανονικός σχηματισμός αστεριών και το σύμπαν θα μοιάζει περισσότερο με το δικό μας.
Αν και το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb δεν θα είναι σε θέση να παρατηρήσει απευθείας τα πρώτα αστέρια που εμφανίστηκαν στο σύμπαν, είναι σε θέση να λάβει εικόνες μερικών από τους πρώτους γαλαξίες που ενδέχεται να περιέχουν τα υπολείμματα της πρώτης γενιάς αστεριών. Και επίσης τα υπολείμματα ακτινοβολίας από τον έντονο κύκλο των σουπερνόβα. Ωστόσο, όταν πρόκειται για τη σκοτεινή ύλη, δεν μπορούμε να πούμε τι μπορεί να μας επιφυλάσσει το σύμπαν.
Μπορείτε να βοηθήσετε την Ουκρανία να πολεμήσει ενάντια στους Ρώσους εισβολείς. Ο καλύτερος τρόπος για να γίνει αυτό είναι να δωρίσετε χρήματα στις Ένοπλες Δυνάμεις της Ουκρανίας μέσω Savelife ή μέσω της επίσημης σελίδας NBU.
Διαβάστε επίσης:
Όλοι τριγυρνούν τριγύρω... Αστερίες αερίων, αστέρες με τηγανίτες...
Την ώρα που υπάρχει η λεπτή μου θεωρία που τα βάζει όλα στα ράφια.
Το κέντρο του σύμπαντος αποτελείται από χορδές, τα κέντρα των γαλαξιών - από κουάρκ, αστέρια - από νουκλεόνια και πλανήτες - από άτομα