初期の宇宙で暗黒物質はどのような役割を果たしましたか？それが問題の大部分を構成するので、それは何らかの効果を持っているに違いありません。水素核融合で燃焼する代わりに、これらの「暗い星」は暗黒物質の消滅によって加熱されました。
そして、これらの暗い星はまだそこにあるかもしれません。
ビッグバンからわずか数十万年後、宇宙は最初の物質がイオン化ガスの過熱雲から合体するのに十分なほど冷却されました。重力が定着し、この初期の問題が集まって最初の星を形成しました。しかし、私たちが今日知っているように、これらは星ではありませんでした。それらはほぼ完全に水素とヘリウムを含み、途方もない質量に成長し、その後超新星として爆発した。超新星の次の世代は、これらの初期の星の核融合によって作成されたより重い要素を宇宙にシードしました。
暗黒物質も初期の宇宙を支配し、通常の物質を大きなハローで浮遊し、重力と一緒にそれを集中させました。最初の星が暗黒物質のこれらのハローの内側に集まったので、分子水素冷却として知られるプロセスにより、それらは星に崩壊しました。
または、それは天文学者が一般的に信じていることです。
しかし、米国の研究者チームは、ダークマターは重力を介して相互作用しているのではなく、まさにそこに存在していたと考えています。彼らの研究は「暗黒物質と最初の星：恒星進化の新しい段階」という論文に掲載されています。一緒に圧縮された暗黒物質の粒子は消滅し始め、大量の熱を発生させ、この分子水素冷却メカニズムを圧倒しました。水素の核融合が停止し、新しい恒星相「ダークスター」が始まりました。核融合ではなく、暗黒物質消滅を利用した水素とヘリウムの巨大なボール。
これらの暗い星が十分に安定している場合、それらが現在も存在している可能性があります。それは、初期の星の集団がメインシーケンス段階に到達せず、暗黒物質の消滅によって維持されたこの中止されたプロセスにまだ生きていることを意味します。暗黒物質が反応で消費されると、周囲の領域からの追加の暗黒物質が流入してコアを加熱したままにする可能性があり、水素融合が引き継ぐ機会を得ることができない場合があります。
しかし、暗い星はそれほど長くは続かないかもしれません。通常の物質からの融合は、最終的に暗黒物質の消滅反応を圧倒するかもしれません。通常の星への進化は止まることはなく、遅れるだけです。
天文学者はどうやってこれらの暗い星を探すことができるでしょうか？
それらは非常に大きく、コア半径は1 AU（地球から太陽までの距離）より大きいため、重力レンズ実験の候補になる可能性があります。これらの観測では、近くの銀河からの重力を使用して人工望遠鏡として機能し、より遠くの物体からの光を集束させます。これは、天文学者が最も遠くにある物体を見つけるのに最適なテクニックです。
それらは暗黒物質の消滅生成物によっても検出可能である可能性があります。暗黒物質の性質が弱く相互作用する大粒子理論と一致する場合、その消滅は非常に特異的な放射と粒子を大量に放出します。天文学者は、ガンマ線、ニュートリノ、反物質を探すことができます。
それらを検出する3番目の方法は、初期の星のメインシーケンスステージへの遷移の遅延を検索することです。暗い星が何百万年もの間この段階を妨害し、恒星の進化に異常なギャップをもたらした可能性があります。
おそらくこれらの暗い星は、天文学者が暗黒物質が実際に何であるかを最終的に知る必要がある証拠を天文学者に与えるでしょう。
元のソース：ダークマターと最初の星：恒星進化の新しい段階
