Wilde Theorie legt nahe, dass dunkle Materie Sterne unsterblich machen könnte

Sterne, die sich sehr 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 Gruppe von Sternen, bekannt als S-Cluster-Sterne, 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 supermassives Schwarzes Loch befindet). Die Sterne sind für ihre galaktische Nachbarschaft überraschend jung, sehen aber nicht aus wie Sterne, die nach ihrer Entstehung an einem anderen Ort einfach in diesen Teil der Milchstraße gewandert sind. Die Region enthält auch einige überraschend schwere Sterne und weniger alte Sterne als erwartet.

Wie Space.com berichtet , geht das Forschungsteam 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 Kerns der Galaxie reichlich dunkle Materie gibt, sind die Sterne „für immer jung“, wie die leitende Studienautorin Isabelle John, Astrophysikerin am Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology, 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 auf dem Preprint-Server arXiv gehostet, was bedeutet, dass es den Peer-Review-Prozess noch nicht durchlaufen hat.

Dunkle Materie scheint 27 % des Universums auszumachen , konnte bisher jedoch nicht direkt nachgewiesen werden. Mit anderen Worten: Astronomen können sie mit ihren vorhandenen Instrumenten in keinem Lichtband sehen. Stattdessen kann man dunkle Materie anhand ihrer Auswirkungen auf sichtbare Objekte erkennen , von weit entfernten Sternen bis hin zu riesigen Sternhaufen. Obwohl dunkle Materie für uns unsichtbar ist, sind ihre Gravitationseffekte deutlich erkennbar. Es ist noch nicht klar, ob es einen einzigen Schuldigen für dunkle Materie gibt – ein theoretisches Teilchen wie das Axion beispielsweise – oder ob es mehrere unbekannte Dinge gibt, die wir unter dem Oberbegriff dunkle Materie zusammengefasst haben.

Die neu vorgestellte Arbeit ist nicht die erste, die untersucht, wie dunkle Materie mit Sternen interagieren könnte. Erst Anfang des Jahres hatte ein anderes Forscherteam vorgeschlagen, dass Neutronensterne – extrem dichte Sternüberreste – tatsächlich eine Quelle dunkler Materie sein könnten . Im vergangenen Juli schlug ein weiteres Team vor, dass das Webb-Teleskop Sterne entdeckt habe, die von dunkler Materie angetrieben würden .

„Sternentstehungsmodelle legen nahe, dass sich innerhalb von [0,326 Lichtjahren] des zentralen Schwarzen Lochs, wo sich die S-Cluster-Sterne befinden, keine Sterne bilden können“, schrieben die Forscher. „Vielmehr müssen die Sterne woanders entstanden sein und in Richtung des galaktischen Zentrums gewandert sein. Umgekehrt deuten Beobachtungen darauf hin, dass Sterne in dieser Region jung sind [weniger als oder ungefähr gleich 15 Millionen Jahre alt], was darauf hindeutet, dass die Sterne möglicherweise lokaler entstanden sind.“

In ihrem Brief stellte das Team auch eine Version des Hertzsprung-Russell-Diagramms vor , das sich auf dunkle Materie bezieht. Dabei handelt es sich um eine Tabelle, die die Leuchtkraft und die effektive Temperatur von Sternen abbildet. Die Sterne in der dunklen Version des Diagramms haben niedrigere Temperaturen als die Sterne im etablierten Diagramm, weisen aber dennoch eine ähnliche Leuchtkraft auf. „Die Dichte der dunklen Materie in diesen Sternen erneuert sich kontinuierlich, was diesen Sternen Unsterblichkeit verleiht und mehrere Sternanomalien löst“, schrieb das Team.

Indem das Team die Entwicklung und Alterung dieser möglicherweise von dunkler Materie angetriebenen Sterne aufzeichnete, konnte es besser charakterisieren, wie sich dunkle Materie im Universum manifestiert und mit gewöhnlicher Materie interagiert. Das Team stellte außerdem fest, dass Teleskope der 30-Meter-Klasse Sterne in der Nähe des galaktischen Zentrums besser messen könnten, was Aufschluss darüber geben würde, ob dunkle Materie Auswirkungen auf die Sterne in dieser Region hat.

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