Frühe Universum kann mit dunklen Materie betriebene Stars im Überfluss haben

Einige der frühesten Sterne des Universums sind zu weit entfernt, zu sehen, aber ob ihrer feurigen Kerne sind angeheizt durch dunkle Materie durch das Glühen sie umgebenden ermittelt werden konnte, sagen Wissenschaftler.

Wenn dieses schwer fassbare Materie lässt sich diese Sterne einschalten, aktuelle Infrarot-Teleskopen in der Lage zu erkennen, das resultierende Licht sollte und die leichte Unterschriften würde unterscheiden sich von denen von Sternen wie unserer Sonne verlassen, die auf die Kernfusion.

Dunkler Materie wurde nie direkt erkannt und kann nur durch ihre Schwerkraft auf sichtbar stellen untersucht werden. Aber seine dominierende Präsenz – es wird gedacht, um 96 Prozent des Universums zu komponieren – eine bedeutende Rolle bei der Schaffung der ersten Sterne gespielt haben könnte, sagen Forscher.

Diese dunkle-Materie-powered Sterne oder dunkle Sterne leuchten hell, unabhängig von ihrem Namen. Und obwohl die einzelnen Starlight zu weit entfernt wäre für Messen, können Astronomen lernt viel vom Blick auf das kombinierte Licht der frühesten Sterne des Universums, einschließlich angetrieben durch dunkle Materie. [Infografik Galerie: Geschichte und Struktur des Universums]

Ein Team von Astronomen berechnet in einer neuen Studie die Menge an Licht, die dunkle Sterne produzieren würde und festgestellt, dass ihr Glühen im Infrarotbereich, nachweisbar zu heutigen Teleskopen sichtbar sein soll.

Leuchten aus der Stadt

Stellar Leuchtkraft, kombiniert mit Licht von Galaxien, schafft ein Lichtschein ähnlich wie das diffuse Licht über einer Stadt aus vielen einzelnen Lampen. Durch das Studium dieser allgemeinen Glanz, wollen Wissenschaftler mehr über die einzelnen Lichtquellen zu verstehen.

In der Stadt Analogie konnten Wissenschaftler vergleichen das gesamte Licht erwarten, wenn alle seine Quellen dim Straßenlaternen, anstatt hellen Flutlicht, befähigt, die minimalen und maximalen Eigenschaften der jede Lampe begrenzen.

Für diese alten Stars haben Astronomen ähnlich eingeschränkt Eigenschaften wie das Verhältnis zwischen Masse und Helligkeit, wie lange ein Star von dunkler Materie und Sterne-Formation Preise getankt werden kann. [Video: dunkle Materie in 3D]

Da es Licht, weite Entfernungen so lange dauert, sind am weitesten astronomischer Objekte, die wir erkennen in der Regel die älteste. Durch die Fokussierung auf die Glut, die von diesen alten, entfernten Quellen produziert, können Astronomen effektiv extragalaktischen Hintergrund Licht produziert die ersten Sterne untersuchen.

"Da es nicht möglich, Sternentstehung im frühen Universum direkt zu studieren ist, man setzt auf die Ergebnisse der numerischen Simulationen" Andreas Maurer und Martin Raue, der Universität Hamburg in Deutschland, sagte SPACE.com in einer e-Mail.

Astronomen hoffen, dass durch das Studium dieser Hintergrund glühen, sie schließlich feststellen können, ob Gruppen von Sternen durch dunkle Materie oder die vertrauteren Methode der Fusion mit Strom versorgt werden.

Ergebnissen der Forscher erscheinen in der Februar-Ausgabe des Astrophysical Journal.

Angetrieben durch das unsichtbare

Sterne bilden sich, wenn die Schwerkraft zieht Material im Raum zusammen.

Als Wolken aus Wasserstoff und Helium – nur zwei Elemente im frühen Universum zu präsentieren – eingestürzten, dunkle Materie, die in der Mitte gefangen würden komprimiert werden.

Dunkler Materie, genau wie normale Materie, wird gedacht, um eine seltsame Geschwister Antimaterie genannt haben. "Jedes Teilchen im Universum hat ein Antiteilchen," erklärt, University of Chicago Astrophysiker Douglas Spolyar, wer war nicht in der neuen Forschung beteiligt, aber wer hat untersucht, wie dunklen Materie frühen Sternen angeheizt haben kann.

Wenn ein Teilchen und ihre Antiteilchen treffen Spolyar erklärte, vernichten sie einander, verfallenden in Photonen, Elektronen und Positronen. Da diese leichteren Teilchen mit dem sie umgebenden Medium interagieren, erhitzen sie es. Wenn dieses Medium in der Mitte des neugebildeten Sterne waren, könnten dunkle Materie Vernichtung ersetzen den Prozess der Fusion und Kraftstoff den stellaren Kern.

Ebenso, wenn eine etablierter Star genug dunklen Materie gefangen genommen, konnte die Zerstörung der dunkle-Materie-Teilchen und Antiteilchen Kernfusion als Energiequelle ersetzen.

"Diese zusätzliche Druck" den Stern, Kernfusion, wodurch sprengt' ", sagte der Forscher.

Der Prozess ist mächtig genug, dass nur etwa 1 Prozent der stellaren Masse sein müsste, dunkle Materie für sie zu übernehmen.

Dunkle Sterne heute

Dunkle Sterne sind größer und kühler als konventionell betriebenen Pendants. Sie halten auch länger als Fusion-driven Sterne.

"Angesichts eine ausreichende Versorgung mit dunkle Materie, dunkle Sterne haben auch Lebenszeiten übersteigt das Alter des Universums – könnte es gibt sie noch heute", sagte Maurer.

Und dunkle Sterne können noch bilden.

"Die Dichte der dunklen Materie kann Milliarden Mal höher in der Mitte der Galaxie, wo Sterne viel mehr dunklen Materie erfassen können," sagte Spolyar. "Dunkle Sterne könnte in der Mitte der Galaxie lauern."

Wie genauere Messungen des extragalaktischen Hintergrund Licht getroffen werden, werden Astronomen besser dunkle Materie Sterne einschränken können. Instrumente verfeinern wie diejenigen auf der kommenden James Webb Space Telescope helfen könnte diese Zahlen.

Dieser Artikel wurde zur Verfügung gestellt von SPACE.com, eine Schwester Website zu LiveScience. Folgen Sie SPACE.com für die neuesten Weltraumwissenschaft und Exploration News auf Twitter @Spacedotcom und auf Facebook .