Sterne, die sich ganz nahe am Zentrum unserer Galaxie befinden, könnten auf ewig von dunkler Materie gespeist werden. Dies ist die Ansicht eines Astronomenteams, das kürzlich die weit entfernten Lichtquellen untersucht hat.
Die als S-Haufen-Sterne bekannte Sterngruppe ist nur drei Lichtjahre vom Zentrum der Milchstraße entfernt (zum Vergleich: Wir sind etwa 26.000 Lichtjahre vom Zentrum unserer Galaxie entfernt, in deren Kern sich ein supermassereiches schwarzes Loch befindet). Die Sterne sind für ihre galaktische Nachbarschaft überraschend jung, sehen aber nicht wie Sterne aus, die nach ihrer Entstehung an einem anderen Ort einfach in diesen Teil der Milchstraße gewandert sind. Die Region enthält außerdem einige überraschend schwere Sterne und weniger alte Sterne als erwartet.
Wie berichtet von Space.comDas Forschungsteam geht davon aus, dass diese seltsamen Sterne möglicherweise dunkle Materie ansammeln, die sie dann als Brennstoff verwenden, um weiterzubrennen. Da Modelle davon ausgehen, dass es in der Nähe des Galaxienkerns reichlich dunkle Materie gibt, sind die Sterne „für immer jung“, wie die leitende Studienautorin Isabelle John, Astrophysikerin am Kavli-Institut für Teilchenastrophysik und Kosmologie, gegenüber Space.com erklärte. Tatsächlich haben die Sterne noch einen langen, langen Weg vor sich, bevor ihnen der Brennstoff ausgeht. Das Papier des Teams ist derzeit gehostet auf dem Preprint-Server arXiv, was bedeutet, dass es den Peer-Review-Prozess noch nicht durchgelaufen ist.
Dunkle Materie scheint 27 % des Universums auszumachen, aber sie konnte bisher nicht direkt entdeckt werden. Mit anderen Wörtern können Astronomen sie mit den bereits vorhandenen Instrumenten in keinem Lichtband sehen. Stattdessen wird Dunkle Materie an ihren Auswirkungen auf Objekte erkannt, die Sind sichtbar, von entfernten Sternen bis zu riesigen Sternenhaufen. Obwohl Dunkle Materie für unsichtbar ist, sind ihre Gravitationseffekte offensichtlich. Es ist noch nicht einig sich darüber, ob es einen Schuldigen für Dunkle Materie gibt – ein theoretisches Teilchen wie das Axion zum Beispiel–oder ob es mehrere unbekannte Dinge gibt, die wir unter dem Überbegriff Dunkle Materie verwendet haben.
Die neue Arbeit ist nicht die erste Untersuchung der Interaktion von Dunkler Materie mit Sternen. Erst Anfang dieses Jahres hat ein anderes Forscherteam vorgeschlagen, dass Neutronensterne – extrem dichte Sternreste –könnte tatsächlich eine Quelle dunkler Materie sein. Im vergangenen Juli vermutete ein anderes Team, dass das Webb-Teleskop entdeckt hatte Sterne, die von dunkler Materie angetrieben wurden.
„Modelle zur Sternentstehung legen nahe, dass sich innerhalb von [0,326 Lichtjahren] des zentralen Schwarzen Lochs, wo sich die S-Cluster-Sterne befinden, keine Sterne bilden können“, schreiben die Forscher. „Vielmehr müssen sich die Sterne woanders gebildet haben und in Richtung des galaktischen Zentrums gewandert sein. Umgekehrt deuten Beobachtungen darauf hin, dass die Sterne in dieser Region jung sind [weniger als oder ungefähr 15 Millionen Jahre alt], was darauf hindeutet, dass die Sterne möglicherweise lokaler entstanden sind.“
In ihrem Brief stellte das Team auch eine Version des Dunkle-Materie-Sterns vor. Hertzsprung-Russell-Diagramm, ein Diagramm, das die Leuchtkraft und effektive Temperatur von Sternen abbildet. Die Sterne in der dunklen Version des Diagramms haben niedrigere Temperaturen als Sterne im etablierten Diagramm, haben aber immer noch ähnliche Leuchtkraft wie sie. „Die Dichte der dunklen Materie in diesen Sternen erneuert sich kontinuierlich, vermittelt diesen Sternen Unsterblichkeit und löst mehrere Sternanomalien“, schrieb das Team.
Indem das Team die Entwicklung und Alterung dieser potenziell von dunkler Materie angetriebenen Sterne aufzeichnete, konnte es besser beschreiben, wie sich dunkle Materie im Universum manifestiert und mit gewöhnlicher Materie interagiert. Das Team stellte außerdem fest, dass Teleskope der 30-Meter-Klasse könnte Sterne in der Nähe des galaktischen Zentrums besser vermessen und klären können , ob Dunkle Materie irgendeine Auswirkung auf die Sterne in dieser Region hat.
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