Dunkle Materie als ewiger Treibstoff?
Laut einer neuen Studie könnte eine bestimmte Gruppe von Sternen in der Nähe des galaktischen Zentrums von dunkler Materie angetrieben werden und so quasi unsterblich sein. Diese sogenannten S-Cluster-Sterne befinden sich nur drei Lichtjahre vom Zentrum der Milchstraße entfernt – zum Vergleich: Die Erde liegt etwa 26.000 Lichtjahre von diesem Punkt entfernt, wo sich ein supermassereiches Schwarzes Loch befindet.
Auffällig ist, dass diese Sterne für ihre kosmische Umgebung erstaunlich jung sind. Sie scheinen nicht einfach aus anderen Bereichen der Galaxie dorthin gewandert zu sein. Zudem gibt es dort überraschend viele massereiche Sterne, während alte Sterne in der Region seltener sind als erwartet.
Ein Modell, das dunkle Materie als Sternentreibstoff nutzt
Wie Space.com berichtet, vermuten die Forscher, dass diese Sterne dunkle Materie aufnehmen und als Energiequelle nutzen. Da Modelle darauf hinweisen, dass es in der Nähe des galaktischen Zentrums eine hohe Konzentration dunkler Materie gibt, könnten diese Sterne „für immer jung“ bleiben. Das erklärte Isabelle John, Astrophysikerin am Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology, gegenüber Space.com. Praktisch bedeutet das, dass diesen Sternen der Brennstoff nie ausgehen würde.
Die Studie wurde bisher auf dem Preprint-Server arXiv veröffentlicht, was bedeutet, dass sie noch nicht von Fachkollegen begutachtet wurde.
Dunkle Materie: Unsichtbar, aber entscheidend
Dunkle Materie macht etwa 27 % des Universums aus, doch bislang konnte sie nicht direkt nachgewiesen werden. Weder mit optischen Teleskopen noch mit anderen modernen Instrumenten lässt sie sich sichtbar machen. Stattdessen erkennen Astronomen sie nur durch ihre Auswirkungen auf sichtbare Objekte – von einzelnen Sternen bis hin zu riesigen Galaxienhaufen.
Die große Frage bleibt: Besteht dunkle Materie aus einer einzigen, noch unbekannten Teilchensorte – etwa den hypothetischen Axionen – oder handelt es sich um eine Kombination mehrerer bislang unentdeckter Phänomene?
Dunkle Materie und Sterne: Nicht die erste Theorie
Die neue Studie ist nicht die erste, die eine Verbindung zwischen dunkler Materie und Sternen herstellt. Anfang dieses Jahres stellte ein anderes Forschungsteam die Theorie auf, dass Neutronensterne, also extrem dichte Sternenreste, selbst dunkle Materie erzeugen könnten. Im vergangenen Juli wiederum spekulierten Wissenschaftler, dass das James-Webb-Weltraumteleskop Sterne entdeckt haben könnte, die durch dunkle Materie angetrieben werden.
In ihrer aktuellen Arbeit erklären die Forscher: „Modelle zur Sternentstehung legen nahe, dass sich innerhalb von 0,326 Lichtjahren zum zentralen Schwarzen Loch keine Sterne bilden können, wo sich die S-Cluster-Sterne befinden. Diese Sterne müssten also an einem anderen Ort entstanden und dann in das galaktische Zentrum gewandert sein. Allerdings zeigen Beobachtungen, dass sie erstaunlich jung sind – unter 15 Millionen Jahren alt – was darauf hindeutet, dass sie doch direkt in der Region entstanden sein könnten.“
Ein neuer Blick auf Sternentwicklung
Das Forschungsteam hat in seiner Studie eine neue Version des Hertzsprung-Russell-Diagramms vorgestellt – eine klassische Grafik, die Sterne anhand ihrer Leuchtkraft und Temperatur einordnet. In der dunklen Materie-Variante liegen die untersuchten Sterne bei niedrigeren Temperaturen als gewöhnlich, besitzen aber ähnliche Leuchtkraft.
„Die Dichte dunkler Materie in diesen Sternen wird kontinuierlich erneuert, was ihnen Unsterblichkeit verleiht und gleichzeitig mehrere astronomische Rätsel lösen könnte“, schreiben die Wissenschaftler.
Durch eine detaillierte Untersuchung dieser potenziell von dunkler Materie angetriebenen Sterne könnte das Team besser verstehen, wie dunkle Materie sich im Universum manifestiert und mit normaler Materie interagiert. Zudem könnten künftige Teleskope der 30-Meter-Klasse die Sterne im Zentrum der Milchstraße genauer unter die Lupe nehmen, um zu prüfen, ob dunkle Materie wirklich eine Rolle für ihre Langlebigkeit spielt.
