Frühes Universum: Waren die ersten Sterne unsichtbar?
© University of Utah (Ausschnitt)
Die ersten Sterne im Universum waren viel größer als heutige Gestirne und sendeten womöglich kein Licht aus, spekulieren einige Astrophysiker. Stattdessen würde exotische Dunkle Materie die düsteren Gestirne mir der nötigen Energie versorgen.
In ihrer Arbeit berechneten die Forscher um Paolo Gondolo von der Universität von Utah wie Dunkle Materie – jener bislang unidentifizierte Stoff, aus dem ein Großteil der Materie im Universum besteht – die Entstehung der ersten Sterne vor etwa 13 Milliarden Jahre beeinflusste. Damals setzte sich das Universum neben Dunkler Materie hauptsächlich aus den im Urknall entstandenen Elementen Wasserstoff und Helium zusammen.
Unter Einfluss der Gravitation verdichtete sich das Gas stellenweise. Nach der konventionellen Theorie kühlten diese Anhäufungen langsam ab und schrumpften so lange zusammen bis ein kompaktes Objekt entstand. Schließlich setzte die Fusion von Wasserstoff zu Helium ein – so wie sie auch in Sternen wie unserer Sonne stattfindet und dort Energie freisetzt.
Den neuen Berechnungen zufolge könnte es bei den ersten Sternen allerdings nie soweit gekommen sein. In den schrumpfenden Gaswolken vernichteten sich Partikel der Dunklen Materie gegenseitig und erzeugten dabei Wärme und andere Teilchen. Auf Grund der Hitze würde der werdende Stern nicht weiter kontrahieren und es entstünde ein Dunkler Stern, in dem keine Fusionsprozesse starten. Dieser bestünde zwar hauptsächlich aus normaler Materie, also derjenigen aus der Planeten, Autos und wir selbst bestehen, doch wäre er 4000 bis 200 000 mal größer als die Sonne.
Nachweisen ließen sich die exotischen Objekte durch die Gammastrahlung, Neutrinos und Antimaterie, die bei den Wechselwirkungen der Dunklen Materie entstehen. Derartige Signaturen in Verbindung mit kalten Wolken aus molekularem Wasserstoff wären ein eindeutiger Beleg. Bislang sind sich die Wissenschaftler allerdings noch nicht einig, wie lange die Dunklen Sterne überdauern – von 600 Millionen Jahren bis hin zu Milliarden von Jahren sei alles denkbar, so Gondolo. (mp)
In ihrer Arbeit berechneten die Forscher um Paolo Gondolo von der Universität von Utah wie Dunkle Materie – jener bislang unidentifizierte Stoff, aus dem ein Großteil der Materie im Universum besteht – die Entstehung der ersten Sterne vor etwa 13 Milliarden Jahre beeinflusste. Damals setzte sich das Universum neben Dunkler Materie hauptsächlich aus den im Urknall entstandenen Elementen Wasserstoff und Helium zusammen.
Unter Einfluss der Gravitation verdichtete sich das Gas stellenweise. Nach der konventionellen Theorie kühlten diese Anhäufungen langsam ab und schrumpften so lange zusammen bis ein kompaktes Objekt entstand. Schließlich setzte die Fusion von Wasserstoff zu Helium ein – so wie sie auch in Sternen wie unserer Sonne stattfindet und dort Energie freisetzt.
Den neuen Berechnungen zufolge könnte es bei den ersten Sternen allerdings nie soweit gekommen sein. In den schrumpfenden Gaswolken vernichteten sich Partikel der Dunklen Materie gegenseitig und erzeugten dabei Wärme und andere Teilchen. Auf Grund der Hitze würde der werdende Stern nicht weiter kontrahieren und es entstünde ein Dunkler Stern, in dem keine Fusionsprozesse starten. Dieser bestünde zwar hauptsächlich aus normaler Materie, also derjenigen aus der Planeten, Autos und wir selbst bestehen, doch wäre er 4000 bis 200 000 mal größer als die Sonne.
Nachweisen ließen sich die exotischen Objekte durch die Gammastrahlung, Neutrinos und Antimaterie, die bei den Wechselwirkungen der Dunklen Materie entstehen. Derartige Signaturen in Verbindung mit kalten Wolken aus molekularem Wasserstoff wären ein eindeutiger Beleg. Bislang sind sich die Wissenschaftler allerdings noch nicht einig, wie lange die Dunklen Sterne überdauern – von 600 Millionen Jahren bis hin zu Milliarden von Jahren sei alles denkbar, so Gondolo. (mp)
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