Temné hvězdy: vodík a trošku temné hmoty jako zárodek supermasivních černých děr?

Bavíme se zde tedy v čistě teoretické rovině, neboť nikdo zatím žádnou temnou hvězdu ani náznakem nenašel, pokud je něco takového vůbec možné. Vzhledem k tomu, že by mohlo jít o vůbec nejstarší hvězdy našeho vesmíru, by bylo třeba se dívat do extrémní vzdálenosti, ale podívejme se alespoň na teorii. 

 

 

Dobře víme, že nám známé hvězdy fungují díky zažehnuté nukleární fúzi využívající jako palivo vodík, přičemž právě fúze vedle tvořené energie způsobuje i to, že se vyrovnává tlak, jímž působí směrem dovnitř obrovská gravitace, takže taková hvězda je před vyčerpání zásob vodíku za svého hlavního života víceméně stabilní. 

 

 

Co jsou ale temné hvězdy, respektive co by mohly být? Z velké části nejde o exotické objekty, protože stejně jako ty normální by je měl tvořit především vodík a helium. Ovšem proto, že se měly zrodit ve velice mladém vesmíru, který byl daleko menší a zhuštěnější, mohly také obsahovat malé (cca 1/1000), ale významné množství slabě interaktivních masivních částic (WIMP). Ty jsou dnes hlavními kandidáty na podobu temné hmoty.

 

WIMP by měly samy sobě sloužit jako hmota i antihmota, čili ty samé částice se pak mohou po srážce eliminovat a vytvořit čistou energii. 

 

 

Hvězda tvořená především vodíkem by pak s menší příměsí částic WIMP mohla existovat i bez jaderné fúze, již by nahradila právě energie z kolizí částic temné hmoty. Taková rovnováha by pak mohla existovat miliony nebo i miliardy let. 

 

Temné hvězdy by však neměly ani vypadat jako normální hvězdy, čili ne jako kompaktní koule, ale spíše nadýchané mraky, z jejichž nitra půjde silné záření. Astronomka Katherine Freese z Univezity v Michiganu mluví o průměru i kolem 10 AU, čili cca 1,5 miliardě kilometrů. Sahala by tak od Slunce až k Saturnu. Časem by se pak mohly dle simulací spíše zvětšovat s nabývající hmotou, přičemž ve výsledku se může na takovém relativně malém prostoru nahromadit hmota 10 milionů Sluncí, která bude zářit jako 10 miliard Sluncí. Ale to vše je založeno na odhadech a dohadech. 

 

Opět se zde přitom dostáváme k zařízení James Webb Space Telescope, které by mohlo být schopno dohlédnout do potřebné dálky, aby takové hvězdy našlo. Hledat by se měly velice jasné objekty s povrchovou teplotou kolem 9700 °C, což by je odlišilo od obrovských kompaktních hvězd. Takže si počkejme pár let, než se JWST vydá do vesmíru. Jisté je to, že pokud bude fungovat k plné spokojenosti, jak pevně věříme, na jeho služby bude pěkně dlouhý pořadník. 

 

A pokud budou temné hvězdy v očekávané podobě objeveny a budou skutečně tak masivní, pak tu je velký kandidát na vznik pozdějších supermasivních černých děr, které tvoří jádra dnešních galaxií. Ostatně by to vysvětlilo i ten fakt, proč tu máme tyto objekty, vedle nich mnoho malých černých děr, ale není tu spojující článek, čili středně velké černé díry.