¿Cómo la materia oscura habría extinguido las primeras estrellas?
¿Qué rol jugó la materia oscura en el universo temprano?
Un equipo de investigadores está proponiendo que grandes cantidades de energía oscura formó "estrellas oscuras" en el primitivo universo, impidiendo a las primeras generaciones de estrellas entrar a su fase de secuencia principal. En vez encenderse con la fusión del hidrógeno, estas "estrellas oscuras" habrían sido calentadas por la aniquilación de materia oscura.
Y estas raras estrellas podrían estar todavía allí afuera.
Vía Universe Today
Luego de unos cientos de miles de años posteriores al Big Bang, el universo se enfrió lo suficiente para que la primera materia se unificara de una supercaliente nube de gas ionizado. La gravedad se hizo cargo y esta materia temprana formó las primeras estrellas. Pero estas no serían estrellas como las que conocemos hoy. Estas contenían casi enteramente hidrógeno y helio, crecieron hasta masas tremendas, y se detonaron como supernovas. Cada sucesiva generación de supernova sembró el universo con elementos más pesados, creados a través de la fusión nuclear de estas estrellas primitivas.
La materia oscura dominó el universo temprano también, cirniéndose alrededor de la materia normal en grandes halos, concentrándose con la gravedad. Como las primeras estrellas se reunieron dentro de estos halos de materia oscura, un proceso conocido como enfriamiento de hidrógeno molecular ayudó a colapsarse en estrellas.
O, esto es lo que los astrónomos comúnmente creen.
Pero un equipo de investigadores piensan que la materia oscura no interactuó a través de su gravedad, sino que estuvo metida en el meollo del asunto.
La investigación está publicada en un paper titulado "Dark matter and the first stars: a new phase of stellar evolution", firmado por Douglas Spolyar, Katherine Freese, Paolo Gondolo.
Los investigadores sostienen, según publica Universe Today, que las partículas de materia oscura comprimidas juntas comenzaron a aniquilarse, generando masivas cantidades de calor y aplastando este mecanismo de enfriamiento molecular de hidrógeno. La fusión de hidrógeno se detuvo y una nueva etapa estelar comenzó: la estrella oscura.
Si estas estrellas de materia oscura fueran lo suficientemente estables, sería posible que aún existieran. Esto significa que una muy temprana población de estrellas nunca alcanzó la etapa de secuencia principal y aún vivirían en esto abortivo proceso, sostenido por la aniquilación de materia oscura. Como esta materia se consume en la reacción, adicional materia oscura de las regiones circundantes habría continuado el proceso y la fusión de hidrógeno quizás nunca tuvo chance de comenzar.
Sin embargo, piensan que esta fase, tarde o temprano, habría de detenerse para que la fusión comenzara.
¿Cómo podrían los astrónomos buscar estas estrellas oscuras?
Al parecer, serían muy grandes, con un núcleo de radio mayor a 1 AU (AU= Unidad astronómica=la distancia Tierra-Sol=150 millones de kilómetros), por lo que podrían llegar a detectarse a través de lentes gravitacionales.
También serían detectables por los productos de la aniquilación de la materia oscura. Si la naturaleza de esta materia encajara con la teoría de las WIMP (Weakly Interacting Massive Particles, es decir, Partíclas masivas débilmente interactuantes), su aniquilación generaría una muy específica radiación y grandes cantidades de partículas.
Una tercera vía de detectarlas sería buscar en un retraso en la transición a la fase de secuencia principal de las estrellas más tempranas. Las estrellas oscuras podrían haber interrumpido esta etapa por millones de años, generando una inusual interrupción en la evolución estelar.
Quizás, sólo quizás, estas estrellas oscuras -de existir- podrían dar a los astrónomos la evidencia que necesitan para finalmente conocer qué es realmente la materia oscura.
Paper:
Dark matter and the first stars: a new phase of stellar evolution
Douglas Spolyar, Katherine Freese, Paolo Gondolo
(Submitted on 3 May 2007)
bg:astronomia
astronomía
materia+oscura
¿Qué rol jugó la materia oscura en el universo temprano?
Un equipo de investigadores está proponiendo que grandes cantidades de energía oscura formó "estrellas oscuras" en el primitivo universo, impidiendo a las primeras generaciones de estrellas entrar a su fase de secuencia principal. En vez encenderse con la fusión del hidrógeno, estas "estrellas oscuras" habrían sido calentadas por la aniquilación de materia oscura.
Y estas raras estrellas podrían estar todavía allí afuera.
Vía Universe Today
Luego de unos cientos de miles de años posteriores al Big Bang, el universo se enfrió lo suficiente para que la primera materia se unificara de una supercaliente nube de gas ionizado. La gravedad se hizo cargo y esta materia temprana formó las primeras estrellas. Pero estas no serían estrellas como las que conocemos hoy. Estas contenían casi enteramente hidrógeno y helio, crecieron hasta masas tremendas, y se detonaron como supernovas. Cada sucesiva generación de supernova sembró el universo con elementos más pesados, creados a través de la fusión nuclear de estas estrellas primitivas.
La materia oscura dominó el universo temprano también, cirniéndose alrededor de la materia normal en grandes halos, concentrándose con la gravedad. Como las primeras estrellas se reunieron dentro de estos halos de materia oscura, un proceso conocido como enfriamiento de hidrógeno molecular ayudó a colapsarse en estrellas.
O, esto es lo que los astrónomos comúnmente creen.
Pero un equipo de investigadores piensan que la materia oscura no interactuó a través de su gravedad, sino que estuvo metida en el meollo del asunto.
La investigación está publicada en un paper titulado "Dark matter and the first stars: a new phase of stellar evolution", firmado por Douglas Spolyar, Katherine Freese, Paolo Gondolo.
Los investigadores sostienen, según publica Universe Today, que las partículas de materia oscura comprimidas juntas comenzaron a aniquilarse, generando masivas cantidades de calor y aplastando este mecanismo de enfriamiento molecular de hidrógeno. La fusión de hidrógeno se detuvo y una nueva etapa estelar comenzó: la estrella oscura.
Si estas estrellas de materia oscura fueran lo suficientemente estables, sería posible que aún existieran. Esto significa que una muy temprana población de estrellas nunca alcanzó la etapa de secuencia principal y aún vivirían en esto abortivo proceso, sostenido por la aniquilación de materia oscura. Como esta materia se consume en la reacción, adicional materia oscura de las regiones circundantes habría continuado el proceso y la fusión de hidrógeno quizás nunca tuvo chance de comenzar.
Sin embargo, piensan que esta fase, tarde o temprano, habría de detenerse para que la fusión comenzara.
¿Cómo podrían los astrónomos buscar estas estrellas oscuras?
Al parecer, serían muy grandes, con un núcleo de radio mayor a 1 AU (AU= Unidad astronómica=la distancia Tierra-Sol=150 millones de kilómetros), por lo que podrían llegar a detectarse a través de lentes gravitacionales.
También serían detectables por los productos de la aniquilación de la materia oscura. Si la naturaleza de esta materia encajara con la teoría de las WIMP (Weakly Interacting Massive Particles, es decir, Partíclas masivas débilmente interactuantes), su aniquilación generaría una muy específica radiación y grandes cantidades de partículas.
Una tercera vía de detectarlas sería buscar en un retraso en la transición a la fase de secuencia principal de las estrellas más tempranas. Las estrellas oscuras podrían haber interrumpido esta etapa por millones de años, generando una inusual interrupción en la evolución estelar.
Quizás, sólo quizás, estas estrellas oscuras -de existir- podrían dar a los astrónomos la evidencia que necesitan para finalmente conocer qué es realmente la materia oscura.
Paper:
Dark matter and the first stars: a new phase of stellar evolution
Douglas Spolyar, Katherine Freese, Paolo Gondolo
(Submitted on 3 May 2007)
bg:astronomia
astronomíamateria+oscura
No hay comentarios.:
Publicar un comentario