สสารมืดมีบทบาทอะไรในจักรวาลยุคแรก ๆ ? เนื่องจากเป็นส่วนประกอบส่วนใหญ่ของเรื่องจึงต้องมีผลกระทบบางอย่าง แทนที่จะเผาด้วยไฮโดรเจนฟิวชั่น“ ดาวมืด” เหล่านี้ได้รับความร้อนจากการทำลายสสารมืด
และดาวมืดเหล่านี้อาจยังอยู่ข้างนอก
เพียงไม่กี่แสนปีหลังจากที่บิ๊กแบงจักรวาลเย็นพอสำหรับเรื่องแรกที่จะรวมตัวกันออกมาจากก้อนก๊าซไอออไนซ์ที่ร้อนจัด แรงดึงดูดเอาไว้และสิ่งแรกเริ่มนี้มารวมกันเพื่อก่อตัวดาวดวงแรก แต่สิ่งเหล่านี้ไม่ได้เป็นดาวอย่างที่เรารู้จักในทุกวันนี้ พวกมันมีไฮโดรเจนและฮีเลียมเกือบทั้งหมดกลายเป็นมวลมหาศาลและระเบิดเป็นซุปเปอร์โนวา ซุปเปอร์โนวารุ่นต่อ ๆ ไปแต่ละดวงเพาะเมล็ดจักรวาลด้วยองค์ประกอบที่หนักกว่าซึ่งสร้างขึ้นผ่านการหลอมนิวเคลียร์ของดาวฤกษ์ยุคแรกเหล่านี้
สสารมืดครอบงำเอกภพยุคแรกด้วยการวนเวียนอยู่รอบ ๆ สสารปกติในรัศมีอันยิ่งใหญ่โดยรวมเข้ากับแรงโน้มถ่วง เมื่อดาวดวงแรกได้รวมตัวกันภายในสสารมืดรัศมีของกระบวนการที่เรียกว่าการระบายความร้อนด้วยโมเลกุลไฮโดรเจนช่วยให้พวกมันยุบตัวลงสู่ดาวฤกษ์
หรือนั่นคือสิ่งที่นักดาราศาสตร์เชื่อกันโดยทั่วไป
แต่ทีมนักวิจัยจากสหรัฐอเมริกาคิดว่าสสารมืดนั้นไม่เพียงแค่โต้ตอบกับแรงโน้มถ่วงของมันเท่านั้น งานวิจัยของพวกเขาถูกตีพิมพ์ในกระดาษ“ สสารมืดและดาวดวงแรก: ระยะใหม่ของวิวัฒนาการดาวฤกษ์” อนุภาคของสสารมืดที่ถูกบีบอัดเข้าด้วยกันเริ่มทำลายล้างทำให้เกิดความร้อนจำนวนมากและทำให้กลไกการระบายความร้อนของโมเลกุลไฮโดรเจนมีมากขึ้น การรวมตัวของไฮโดรเจนหยุดลงและเฟสตัวเอกใหม่ - "ดาวมืด" - เริ่มขึ้น ลูกบอลขนาดใหญ่ของไฮโดรเจนและฮีเลียมขับเคลื่อนโดยการทำลายสสารมืดแทนที่จะเป็นนิวเคลียร์ฟิวชั่น
หากดาวมืดเหล่านี้มีความเสถียรเพียงพออาจเป็นไปได้ที่พวกเขาจะยังคงอยู่ในปัจจุบัน นั่นหมายความว่าประชากรยุคแรก ๆ ของดวงดาวไม่เคยมาถึง Main Sequence Stage และยังคงอาศัยอยู่ในกระบวนการที่ถูกยกเลิกนี้โดยการทำลายสสารมืด เมื่อสสารมืดถูกใช้ไปในการทำปฏิกิริยาสสารมืดเพิ่มเติมจากบริเวณโดยรอบสามารถไหลเข้ามาเพื่อทำให้แกนร้อนและไฮโดรเจนฟิวชั่นอาจไม่เคยมีโอกาสเข้าครอบงำ
อย่างไรก็ตามดาวสีเข้มอาจไม่ติดทนนานนัก ฟิวชั่นจากสสารปกติในที่สุดอาจครอบงำปฏิกิริยาการทำลายล้างสสารมืด วิวัฒนาการของมันเป็นดาวปกติจะไม่ถูกหยุด แต่จะล่าช้าออกไปเท่านั้น
นักดาราศาสตร์จะค้นหาดาวมืดเหล่านี้ได้อย่างไร
พวกมันจะมีขนาดใหญ่มากโดยมีรัศมีแกนที่ใหญ่กว่า 1 AU (ระยะทางจากโลกถึงดวงอาทิตย์) ดังนั้นพวกเขาอาจเป็นผู้สมัครสำหรับการทดลองเกี่ยวกับเลนส์ความโน้มถ่วง การสำรวจนี้ใช้แรงโน้มถ่วงจากกาแลคซีใกล้เคียงเพื่อทำหน้าที่เป็นกล้องโทรทรรศน์ประดิษฐ์เพื่อโฟกัสแสงจากวัตถุที่อยู่ไกลกว่า นี่คือนักดาราศาสตร์เทคนิคที่ดีที่สุดต้องค้นหาวัตถุที่อยู่ไกลที่สุด
พวกมันยังสามารถตรวจจับได้โดยผลิตภัณฑ์ทำลายล้างของสสารมืด หากธรรมชาติของสสารมืดตรงกับทฤษฎีอนุภาคขนาดใหญ่ที่มีปฏิสัมพันธ์อย่างอ่อนแรงการทำลายล้างของมันจะให้รังสีและอนุภาคที่เจาะจงมากในปริมาณมาก นักดาราศาสตร์สามารถมองหารังสีแกมม่านิวตริโนและปฏิสสาร
วิธีที่สามในการตรวจจับพวกมันก็คือการค้นหาความล่าช้าในการเปลี่ยนไปสู่ลำดับหลักของดาวฤกษ์ยุคแรก ดวงดาวที่มืดอาจถูกขัดจังหวะระยะนี้เป็นเวลาหลายล้านปีซึ่งนำไปสู่ช่องว่างที่ผิดปกติในวิวัฒนาการของดาว
บางทีดาวมืดเหล่านี้อาจให้หลักฐานแก่นักดาราศาสตร์ในที่สุดก็รู้ว่าสสารมืดคืออะไร
ที่มาดั้งเดิม: สสารมืดและดวงดาวดวงแรก: ระยะใหม่ของวิวัฒนาการของดาวฤกษ์
