Вчені надали нові докази існування темних зірок

07 червня 2025 р. 06:57

07 червня 2025 р. 06:57

Вчені представили нові дані, які, на їхню думку, є найбільш переконливими доказами існування темних зірок – гігантських зірок раннього Всесвіту, що частково живляться темною матерією. припустили, що хмари водню і гелію в ранньому Всесвіті могли змішуватися з самоанігілюючою формою темної матерії, утворюючи масивні, стабільні зірки. зіркоподібні об’єкти, навіть за відсутності ядерного синтезу, властивого звичайних зірок.

До 2022 року існували лише мізерні докази існування цих екзотичних об’єктів. Проте, із запуском космічного телескопа «Джеймс Вебб» ( JWST ) астрономи виявили надзвичайно велику кількість дуже яскравих, віддалених об’єктів, що існували лише кілька мільйонів років після Великого вибуху. Спочатку ці об’єкти було прийнято за галактики. Група Фріз показала, що три з цих об’єктів відповідають кільком властивостям, передбаченим для темних зірок у симуляціях, таким як схожа форма та інтенсивність випромінювання. Однак тоді були відсутні детальні спектроскопічні дані для остаточного виведення.

Нові спектроскопічні спостереження цих ранніх об’єктів, проведені JWST, добре узгоджуються з теоретичними передбаченнями про те, якими характеристиками повинні мати темні зірки. Щобільше, було виявлено ще двох потенційних кандидатів. Один з нових кандидатів містить натяк на специфічний тип гелію – без електрона, – який, якщо підтвердиться, стане унікальним ідентифікатором темних зірок.

«Якщо це дійсно так, то я не знаю, як ще це можна пояснити, окрім темної зірки», – каже Фріз. Однак, за її словами, поки що докази обмежені.

З усім тим, не всі вчені поділяють інтерес Фріз. Даніель Вейлен з Університету Портсмута, наприклад, пропонує альтернативне пояснення, стверджуючи, що надмасивні первинні зірки (теорія, що не передбачає наявність темної матерії) також добре відповідають даним JWST. Він критикує роботу Фріз за ігнорування існуючих досліджень щодо формування таких зірок.

Фріз заперечує, стверджуючи, що єдиний правдоподібний спосіб утворення таких масивних зірок — спалювання темної матерії. Окремі спостереження об’єктів, проведені за допомогою Великого міліметрового/субміліметрового масиву Атакама (ALMA) у Чилі, вказують на наявність кисню. Оскільки цей елемент не повинен бути присутнім у темних зірках, Фріз припускає, що до даних про темні зірки домішані дані про інші зірки або їх компаньйони. Вейлен же бачить у наявності кисню явний ознака те, що ці об’єкти неможливо знайти темними зірками, оскільки їх формування було порушено вибухами звичайних зірок у наднових.

Якщо ж припущення Фріз і її колег підтвердиться, то це може допомогти вирішити ще одну космічну загадку — велика кількість великих чорних дірок, недавно виявлених JWST. Згідно з сучасними уявленнями, такі чорні дірки можуть існувати тільки в тому випадку, якщо вони утворюються з надзвичайно великих скупчень матерії, але в ранньому Всесвіті нічого достатньо великого для цього не повинно бути — крім темних зірок. Таким чином, відкриття темних зірок може стати ключем до пояснення низки невирішених астрофізичних проблем. Джерело

Наука