Det mesta av universum är osynligt för våra ögon, vad det består av gör vi bara antaganden. En populär teori är att allt detta utrymme är fyllt med kall mörk materia, och själva materien består av någon exotisk partikel som vanligtvis rör sig mycket långsammare än ljusets hastighet. Även om denna modell är extremt framgångsrik och kan förklara alla konstiga observationer av galaxer och deras strukturer, har den också vissa nackdelar.
Modellen förutsäger mycket mer material i galaxernas centrum än vi kan se, och mycket mer små följeslagargalaxer än vi kan upptäcka. För att kringgå ett sådant problem beslutade forskare att göra kall svart materia lite "suddig". Om, säg, denna mörka materia består av partiklar en sextillion gånger mindre än en elektron, då skulle den vara tillräckligt lätt för att dess kvantmekaniska vågliknande natur skulle manifestera sig i stor skala.
Genom att sudda ut mörk materia tvättar partikelns vågliknande natur ut den effektivt över långa avstånd, vilket löser många av de anhopningsproblem som kall mörk materia står inför. Med andra ord förhindrar denna modell mörk materia från att bygga strukturer som är mindre än 1000 ljusår.
I ett nytt verk utvecklade astronomer en datorsimulering av det tidiga universum och utseendet på de första stjärnorna. De lät mörk materia vara "suddig" och observerade hur detta förändrade utvecklingen av normal materia och utvecklingen av stjärnor. Bildandet av stjärnor och galaxer kräver mörk materia. Eftersom universum hela tiden expanderar krävs det mycket gravitation för att dra ihop gasströmmen för att få tillräckligt höga densiteter för att utlösa fusion och starta stjärnbildning. Och det finns helt enkelt inte tillräckligt med normal materia i universum för att det ska hända. Men klumpar av mörk materia i det tidiga universum fungerar som gravitationsinkubatorer och lockar vanlig materia till att bilda stjärnor och galaxer.
I sina simuleringar fann forskarna att när mörk materia blir suddig, förändrar det sättet att bilda stjärnor. I normal, kall mörk materia lyser stjärnor först djupt inuti små diskreta fickor utspridda i rymden. Men från den flummiga mörka materian bildas först gigantiska tvådimensionella ark som liknar "pannkakor". "Pannkakan" bryts sedan snabbt upp i individuella fickor, som så småningom förvandlas till stjärnor. Eftersom XNUMXD-pannkakor är mycket massiva och snabbt kollapsar, är första generationens stjärnor mycket större än vad scenarion med kall mörk materia förutsäger. På grund av sin enorma storlek kommer stjärnorna inte att leva länge. Och på ett ögonblick skulle den första generationen stjärnor försvinna i en häftig storm av supernovaexplosioner. Därifrån, när "pannkakorna" skingras, kommer normal stjärnbildning att börja och universum kommer att bli mer likt vårt.
Även om rymdteleskopet James Webb inte direkt kommer att kunna observera de första stjärnorna som dök upp i universum, kan det få bilder av några av de första galaxerna som kan innehålla resterna av den första generationen stjärnor. Och även resterna av strålning från den intensiva supernovacirkeln. Men när det kommer till mörk materia, finns det inget att säga vad universum kan ha i beredskap för oss.
Du kan hjälpa Ukraina att slåss mot de ryska inkräktarna. Det bästa sättet att göra detta är att donera medel till Ukrainas väpnade styrkor genom Rädda liv eller via den officiella sidan NBU.
Läs också:
Alla vandrar runt och runt... Gasstjärnor, pannkaksstjärnor...
I en tid då det finns min slanka teori som lägger allt på hyllorna.
Universums centrum består av strängar, galaxernas centrum - från kvarkar, stjärnor - från nukleoner och planeter - från atomer