Erken Evren Karanlık Madde Yıldızlarıyla Mı Doluydu?

Karanlık maddenin oluşturduğu karanlık yıldızlar, erken evrende var olma olasılığı olan  varsayımsal nesnelerdir. Var olsalardı, bu gizemli devler,  sadece evrendeki ilk yıldızlardan biri olmakla kalmayıp aynı zamanda süper kütleli kara deliklerin nasıl oluştuğunu da açıklamaya yardımcı olabilirlerdi.

Güçlerini Karanlık Maddeden Alıyorlar

Normal yıldızlar güçlerini hep aynı yöntemle alıyorlar, o da nükleer füzyon yöntemi. Yıldızlar o kadar büyük ki sürekli birbirleriyle çarpışmanın eşiğindeler. Ancak yerçekimi yıldızları öyle bir sıkar ki bu sıkma, yıldızın çekirdeğinde atomları biraraya getirip enerji açığa çıkaracak kadar ısı üretir.Açığa çıkan bu enerji, bir yıldızın yerçekimsel çöküşünün tam olarak dengelenmesine yetecek kadar dışa doğru baskı yapar. İlgili: Karanlık Madde Nedir?

Lakin karanlık yıldızlar için senaryo biraz daha farklı.Teoriler, karanlık yıldızların büyük oranda normal yıldızlarla aynı malzemelerden yani hidrojen ve helyumdan oluştuğunu göstermektedir. Fakat bu varsayımsal karanlık yıldızlar, evrenin çok daha yoğun olduğu erken evrende oluşmuş olacağı için, az ama yeterli miktarda WIMP, diğer bir deyişle Zayıf Etkileşimli Büyük Kütleli Parçacık (öne çıkan bir karanlık madde adayı) formunda karanlık madde içeriyor olabilirler.

Bu WIMP’lerin kendi antimadde parçacıkları olarak işlev gördükleri düşünülüyor, yani birbirleriyle yok olup saf enerji üretebilirler. Karanlık bir yıldızın içindeki bu son derece güçlü WIMP yok olmaları, yıldızın çökmesini önlemek için, çekirdek füzyonuna ihtiyaç duymadan dışa yeterince baskı yapabilir.

UT- Austin’de Fizik alanında daimi profesör olan karanlık yıldız araştırmacısı KatherineFreese’e göre, WIMP’ler bir karanlık yıldızın toplam kütlesinin sadece yüzde 0.1’ini oluşturuyor.Ancak yalnızca bu denli küçük WIMP gücü bile, karanlık bir yıldızın milyonlarca, hatta milyarlarca yıl boyunca sürüklenmesini sağlayabilir.

Karanlık Yıldızları Tanımak

Karanlık yıldızlar, normal yıldızlardan daha farklı davranmakla kalmayıp farklı da görünürler.

Karanlık yıldızlar yerçekimsel çöküşü engellemek için çekirdek füzyonunu kullanmadığından, normal yıldızlar gibi aşırı derecede sıkıştırılmazlar. Bunun yerine, onlar, muhtemelen son derece parlak, dev, kabarık bulutlardır. Freese, şişkin doğası nedeniyle, karanlık yıldızların, yaklaşık 10 astronomik birim (AU) çapa kadar ulaşabileceğini söylüyor. (1 AU, Dünya’nın merkeziyle Güneş’in merkezi arasındaki uzaklık olan 150 milyon kilometre ya da 93 milyon mildir.)

Freese, “Karanlık madde yakıtı olduğu sürece büyümeye devam edebilirler” diyor ve ekliyor “Bir karanlık yıldızın, Güneş kütlesinin 10 milyon katına ve Güneş’in parlaklığının da 10 milyar katına ulaşabileceğini varsayıyoruz, ancak gerçeği kesin olarak bilemiyoruz.Prensipte kesin olarak hiçbir şeyi bilemezsiniz. ”

Karanlık Yıldızlar Aranıyor

Karanlık yıldızların varlığını ispat etmenin önündeki engellerden biri bu garipsenecek şekilde parlak nesnelerin hayatta kalmak için karanlık madde yok etmeye mecbur olmasıdır. Bununla birlikte, bu tür yok etmeler, öncelikle karanlık madde parçacıklarının çok yakın bölgeleri paylaştığı erken evrende meydana geldi. Öyle ki, bu eski karanlık yıldızları tespit etmek için, son derece uzak geçmişe bakabilen teleskoplara ihtiyacımız var.

Neyse ki, Freese’e göre, geliştirilmekte olan James Webb Uzay Teleskobu karanlık yıldızları görebilmemizi sağlayacak, tabii ne aradığımızı bildiğimiz sürece.

Freese, Astronomy’yekaranlık yıldızların sıcak yıldızlardan tamamen farklı görüneceklerini söyledi “Karanlık yıldızlar soğuktur [17,500 ° F (9,700 ° C)].Böylece, daha parlak olmalarına rağmen, ışığın frekansı açısından Güneş’e daha çok benzeyeceklerdir. Soğukluk ve parlaklığın bu kombinasyonunu başka nesnelerle açıklamak çok zor. ”

Freese ve meslektaşları bir inceleme makalesinde “Gelecekteki bu verilerle yepyeni bir yıldız türünün keşfedilmesi heyecan verici bir ihtimal” diyorlar.

Süper Kütleli Kara Delik Tohumu

Araştırmacılar, karanlık yıldızların varlığına dair kanıtları ortaya çıkarabilirlerse, bu durum evrenin ilk aşamaları hakkında düşüncelerimizi değiştirecektir. Karanlık Yıldızlar büyük bir hızla, Büyük Patlamadan yaklaşık 200 milyon yıl sonra oluşan ilk nesil yıldızların en iyi adayları olacaktır.

Karanlık yıldızlar bir de kozmolojideki en zorlu sorulardan birine cevap verebilir:

Süper kütleli kara delikler nasıl oluştu?

Freese, “[James Webb tarafından] Başlangıçta, milyonlarca güneş kütlesi içeren karanlık bir yıldız bulunursa, böyle bir nesnenin büyük bir kara deliğe dönüşerek son bulacağı oldukça açıktır” diyor ve ekliyor “Sonra bu büyük kara delikler, süper kütleli kara delikleri oluşturmak için bir araya gelebilirler. Oldukça makul bir senaryo!”

Bunlar da ilginizi çekebilir:

Karanlık Madde Nedir

Kara delik nedir? Detaylı ve sade anlatımıyla kara delik hakkında bilgiler

Kara delik türleri nelerdir? Kara Delikler Hakkında İlginç Gerçekler

Karanlık Madde Hakkında 10 İlgi Çekici Teori

Editör / Yazar: Meltem ARSLANER

Kaynak: http://blogs.discovermagazine.com/d-brief/2019/07/22/dark-stars-dark-matter-early-universe-black-holes/#.XTgnTOgzbIV