JWST уловил проблеск возможных первых в истории "темных звезд"

Первое поколение звезд во Вселенной еще не наблюдалось. Существуют две ведущие теории для этих объектов, знаменующих начало космического рассвета: звезды популяции III, горящие водородом, и темные звезды, которые состоят из водорода и гелия, но нагреваются за счет темной материи, рассказывается здесь.

Идея темных звезд была впервые выдвинута в 2007 году. Она заключается в том, что первым этапом звездной эволюции в истории Вселенной могут быть темные звезды (ТЗ), которые питаются не от ядерного синтеза, а от нагревания темной материи (ТМ).

Астрофизики из Техасского университета в Остине под руководством Кэтрин Фриз изучили изображения, полученные космическим телескопом Джеймса Уэбба (JWST), и обнаружили три ярких объекта, которые могут быть "темными звездами" - теоретическими объектами, гораздо большими и ярче Солнца, подпитывающимися за счет аннигиляции частиц темной материи. Если их существование подтвердится, то темные звезды могут пролить свет на природу темной материи - одну из самых сложных нерешенных загадок физики.

Фриз сказал: "Открытие нового типа звезды само по себе довольно интересно, но обнаружение темной материи, которая является источником энергии, было бы огромным событием".

Предположим, что будут проведены дополнительные наблюдения JWST за спектроскопическими характеристиками объектов-кандидатов, такими как провалы или превышение интенсивности света в определенных частотных диапазонах. В этом случае можно будет определить, действительно ли они являются темными звездами.

Подтверждение существования темных звезд может также помочь решить проблему, возникшую благодаря JWST: во Вселенной слишком много больших галактик, которые возникли слишком рано, чтобы соответствовать предсказаниям стандартной модели космологии.

Фриз говорит: "Более вероятно, что что-то в рамках стандартной модели нуждается в доработке, поскольку предложение чего-то совершенно нового, как это сделали мы, всегда менее вероятно. Но если некоторые из этих объектов, похожих на ранние галактики, являются темными звездами, то моделирование образования галактик лучше согласуется с наблюдениями".

Впервые три потенциальные темные звезды были идентифицированы как галактики в декабре 2022 года во время Расширенного глубокого внегалактического обзора JWST (JADES). Их названия - JADES-GS-z13-0, JADES-GS-z12-0 и JADES-GS-z11-0. Команда JADES определила, что эти объекты были замечены между 320 и 400 млн лет после Большого взрыва с помощью спектроскопических исследований, что делает их одними из самых древних из обнаруженных объектов.

Фриз отметила: "Когда мы смотрим на данные "Джеймса Вебба", то видим для этих объектов две конкурирующие возможности. Одна из них заключается в том, что это галактики, которые содержат миллионы обычных звезд III популяции. Другая - что это темные звезды. И хотите верьте, хотите нет, но одна темная звезда имеет достаточно света, чтобы конкурировать с целой галактикой звезд".