|
|
| |
 Donkere materie is nog altijd een groot raadsel. Ook over de allereerste sterren is zeer weinig geweten. Kosmologen hebben nu een link gelegd tussen de donkere materie en de oudste sterren: opheldering van één onbekende kan meteen ook licht werpen op de andere. Deze baanbrekende ontdekking van Liang Gao (Durham University) en Tom Theuns (Durham University en Universiteit Antwerpen) verschijnt vandaag in het gezaghebbende tijdschrift Science.
Donkere materie is het mysterieuze materiaal waaruit meer dan driekwart van ons heelal is opgebouwd. Met gesofistikeerde computerberekeningen hebben Gao en Theuns nu een verband aangetoond tussen de de donkere materie en de oudste sterren. Zo kunnen de oudste sterren in het heelal wellicht het raadsel van de donkere materie helpen oplossen, of/en omgekeerd.
Experimenten in diepe mijnen proberen al lang om deeltjes donkere materie direct te detecteren. De ontdekking van Gao en Theuns toont echter aan dat het antwoord ook in de sterren kan liggen.
Er zijn momenteel twee hypothesen over de donkere materie. Als de donkere materie bestaat uit snel bewegende deeltjes, m.a.w. warm is, dan zouden de allereerste sterren gevormd zijn in lange slierten (filamenten). Als de donkere materie traag bewegende deeltjes bevat, dus koud is, dan zijn de eerste sterren gevormd in klonters.
De oudste sterren zijn zo’n 100 miljoen jaar na de Big Bang ontstaan.
Koude deeltjes donkere materie deeltjes bewegen traag, wat leidde tot de vorming van sterren met een hoge massa, tot honderd keer de massa van de zon,
in klonters van donkere materie. Zulke massieve sterren leven slechts een paar miljoen jaar en zouden niet meer in de Melkweg aanwezig zijn.
Warme deeltjes donkere materie bewegen veel sneller en klonteren dus minder. Dat model vormt sterren in slierten met een lengte van 9000 lichtjaren – ongeveer een kwart van de grootte van de Melkweg.
De stervorming begon met een gigantische uitbarsting, waarbij sterren met hoge en met lage massa werden gevormd. Sterren met lage massa leven veel langer en kunnen ook vandaag nog aanwezig zijn in de Melkweg. Als dergelijke sterren ontdekt zouden worden, dan is meteen aangetoond dat de donkere materie warm is. Het is fascinerend te bedenken dat het vinden van zulke sterren ons in staat zou stellen om te begrijpen waaruit het heelal bestaat.
Deze sterren produceerden niet alleen het eerste licht in het heelal, maar ook de eerste elementen zoals koolstof, zuurstof en ijzer. Zulke elementen zijn cruciaal voor de vorming van vaste objecten zoals de aarde en andere rotsplaneten. Een fractie van de elementen in jezelf werd geproduceerd in deze eerste sterren.
Het scenario van de warme donkere materie zou ook kunnen verklaren wat de oorsprong is van de bijzonder zware zwarte gaten die in het centruum van de meeste melkwegstelsels zitten. De sterren in het filament staan erg dicht bij elkaar, wat leidt tot botsingen. Dit bouwt al snel een zwart gat, dat nog verder groeit door het opzuigen van sterren en gas dat te dicht in de buurt komt
Contactinfo
Durham University Media: Claire Whitelaw + 44 191 334 6077
http://www.sciencemag.org/content/vol317/issue5844/cover.dtl
|  |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|