"Вебб" ймовірно вловив проблиск перших знайдених "темних зірок"
Зорі яскраво сяють з темряви космосу завдяки термоядерному синтезу — з′єднанню атомів з виділенням енергії. Але що, якщо існує інший спосіб підживлення зірки?
Про це розповідають в Техаському університеті в Остіні (UT Austin), передають OstanniPodii.com.
Група астрофізиків проаналізувала зображення, отримані космічним телескопом "Джеймс Вебб" (JWST), та виявила три яскраві об′єкти, що можуть бути "темними зорями" - теоретичними об′єктами, набагато більшими та яскравішими за наше Сонце, що підживлюються завдяки анігіляції частинок темної матерії. Якщо це підтвердиться, то темні зорі зможуть розкрити природу темної матерії -- однієї з найглибших невирішених проблем у всій фізиці.
"Відкриття нового типу зірок саме по собі доволі цікаве, але виявлення темної матерії, яка живить їх, було б величезною подією", - сказала Фріз, співавторка дослідження, яка є директором Інституту теоретичної фізики Вайнберга та завідувачем кафедри фізики в UT Austin.
Хоча, згідно з панівною моделлю космології, темна матерія становить близько 85% матерії Всесвіту, її природа досі залишається загадкою. Вчені вважають, що вона складається з нового типу елементарних частинок, і пошук таких частинок досі триває. Серед провідних кандидатів -- масивні частинки зі слабкою взаємодією.
На ранньому етапі формування Всесвіту при зіткненні частинок/античастинок темної матерії, їх анігіляція могла забезпечити джерело тепла, щоб зупинити колапс хмар при формуванні "звичайних" зірок, фактично утворивши інший тип зірок, темні зорі, що перебувають у тепловій та гідростатичній рівновазі.
Науковці зазначають, що ідентифікація надмасивних темних зірок відкриє можливість отримання знань про темну матерію на основі їхніх спостережуваних властивостей.
Дослідження опубліковано в журналі Proceedings of the National Academy of Sciences. Співавторами роботи також є Космін Іліє та Джилліан Паулін з Колгейтського університету.
Подальші спостереження JWST за спектроскопічними властивостями об′єктів, включно з провалами або перевищенням інтенсивності світла в певних частотних діапазонах, можуть допомогти підтвердити, чи дійсно ці об′єкти-кандидати є темними зорями.
Підтвердження існування темних зірок може також допомогти розв′язати проблему, створену JWST: схоже, що у Всесвіті занадто багато великих галактик, що не відповідає прогнозам стандартної моделі космології.
"Більш імовірно, що щось у рамках стандартної моделі потребує доопрацювання, оскільки пропозиція чогось абсолютно нового, як це зробили ми, завжди менш імовірна", - каже Фріз. "Але якщо деякі з цих об′єктів, схожих на ранні галактики, насправді є темними зорями, то моделювання формування галактик краще узгоджується зі спостереженнями".
Трьох кандидатів у темні зорі (JADES-GS-z13-0, JADES-GS-z12-0 і JADES-GS-z11-0) спочатку ідентифікували як галактики в грудні 2022 року під час Розширеного глибокого позагалактичного огляду JWST (JADES). За допомогою спектроскопічного аналізу команда JADES підтвердила, що ці об′єкти спостерігалися в період від 320 до 400 млн років після Великого вибуху, що робить їх одними з найбільш ранніх об′єктів серед коли-небудь спостережуваних.
"Коли ми дивимося на дані "Джеймса Вебба", то бачимо дві можливості, що конкурують, для цих об′єктів", - каже Фріз. "Одна з них полягає в тому, що це галактики, які містять мільйони звичайних зірок III покоління. Інша - що це темні зорі. І хочете вірте, хочете ні, але одна темна зоря має достатньо світла, щоб конкурувати з цілою галактикою зірок".
Теоретично темні зорі можуть вирости до маси, що в кілька мільйонів разів перевищує масу нашого Сонця, і бути в 10 мільярдів разів яскравішими за Сонце.
Ідея щодо темних зірок виникла під час бесіди Фріз із Дагом Споляром, на той час аспірантом Каліфорнійського університету в Санта-Крусі. Вони вдалися в питання: Що робить темна матерія з першими зорями, які утворилися у Всесвіті? Потім вони звернулися до Паоло Гондоло, астрофізика з Університету штату Юта, який приєднався до команди. Після кількох років роботи вони опублікували свою першу працю з цієї теорії в журналі Physical Review Letters у 2008 році.
Фінансування цього дослідження було надано Управлінням фізики високих енергій Міністерства енергетики США та Шведською дослідницькою радою (Vetenskapsradet) Центру фізики космочастинок імені Оскара Клейна при Стокгольмському університеті.
Останні новини
23:08, 2 грудня 2024 р. 03-08 грудня в Києві проходять продуктові ярмарки | ||
08:27, 27 листопада 2024 р. Війна: 1008 доба повномасштабного російського вторгнення | ||
07:30, 27 листопада 2024 р. ISW: росія продовжує демонструвати, що її цікавить лише захопл... | ||
06:52, 28 листопада 2024 р. Рашисти завдають масованого удару по енергетиці України | ||
08:18, 28 листопада 2024 р. Війна: 1009 доба повномасштабного російського вторгнення | ||
07:17, 14 листопада 2024 р. Три червоні монстри у ранньому Всесвіті кидають виклик сучасни... | ||
05:54, 5 листопада 2024 р. У ранньому Всесвіті знайдено чорну діру, що поглинає матерію н... | ||
09:35, 3 листопада 2024 р. Вебб і Габбл показали моторошну пару галактик | ||
07:25, 25 жовтня 2024 р. Вебб знайшов кандидатів на перші коричневі карлики за межами н... | ||
07:53, 18 жовтня 2024 р. Астрономи виявили стародавні самотні квазари з незрозумілим по... | ||