JWST, возможно, располагает лучшими доказательствами существования причудливой «темной звезды»
JWST, возможно, заметил «дымящееся ружье» гипотетического объекта, называемого темной звездой, в далекой Вселенной. В случае подтверждения это открытие могло бы решить несколько загадок физики.
Темная звезда может звучать как оксюморон, но она все равно будет излучать свет и энергию. Однако она не будет питаться за счет ядерного синтеза, как обычная звезда, – она будет работать на ядре из взаимодействующих частиц темной материи.
«Сверхмассивные темные звезды – это чрезвычайно яркие, гигантские, но пухлые облака, состоящие в основном из водорода и гелия, которые защищаются от гравитационного коллапса за счет мельчайших количеств самоуничтожающейся темной материи внутри них», – говорит Космин Илие, астрофизик из Университет Колгейта в США.
По теме: Поиск темной материи может привести нас к новому типу звезд
Теперь исследователи нашли лучшее на данный момент доказательство существования темных звезд. Изучая четыре самых далеких объекта, когда-либо наблюдавшихся, команда обнаружила, что все они согласуются с объяснением темной звезды.
Однако наиболее интригующе то, что один из объектов продемонстрировал особую особенность поглощения света на длине волны 1640 ангстрем. Это считается верным признаком темных звезд, который возникает из-за однократно ионизированного гелия в их атмосферах.
«Хотя отношение сигнал/шум этой функции относительно низкое, это первый раз, когда мы обнаружили потенциальный признак темной звезды. Что само по себе примечательно», — говорит Илие.
Вскоре после того, как JWST запустился в 2021 году и начал заглядывать в пространство и время дальше, чем когда-либо раньше, он увидел несколько неожиданных явлений. На заре времен располагались нечто, что выглядело как огромные галактики, в тот момент, когда не должно было хватить времени (в буквальном смысле), чтобы они стали такими большими.
Астрофизики быстро нашли возможное объяснение некоторым из них: темные звезды, которые могут содержать массу, равную миллиону Солнц, с такого расстояния будут выглядеть похожими на галактики.
В новом исследовании анализируются спектры и морфология четырех из них. объекты. Один из них соответствует точечному источнику, тогда как три других немного более размыты, что означает, что они могут быть темными звездами, окруженными туманностями ионизированного водорода и гелия.
С другой стороны, исследователи признают, что все четыре объекта все же можно интерпретировать как галактики. Но это вызывает свои вопросы. Темные звезды, хотя и гипотетические, могут раскрыть несколько загадок.
Они не только могут дать некоторые намеки на природу темной материи, но и их возможная гибель теоретически приведет к их коллапсу в черные дыры с огромной стартовой массой. Сверхмассивные черные дыры были открыты очень рано в истории Вселенной, их массы были невозможны, исходя из существующих теорий их роста. Темные звезды могут дать им короткий путь.
Чтобы подтвердить идентичность этих далеких гигантов, необходимы дополнительные наблюдения, но они, похоже, переписывают то, что мы знаем о физике, какими бы они ни оказались.
Исследование было опубликовано в журнале PNAS.
