„Джеймс Уеб“ може би е открил „тъмна звезда“, захранвана от тъмна материя
Астрономи съобщават, че космическият телескоп на НАСА „Джеймс Уеб“ може би е засякъл първите в историята на Вселената „тъмни звезди“ — първични обекти, съставени от водород и хелий, които почти не приличат на звездите, задвижвани от ядрения синтез, каквито познаваме днес.
Както се посочва в ново изследване, публикувано в списанието Proceedings of the National Academy of Sciences, учените предполагат, че в ранните дни на Вселената — само няколкостотин милиона години след Големия взрив — може да са съществували свръхмасивни тъмни звезди, захранвани от тъмна материя, която в крайна сметка е довела до тяхното самоунищожение.
„Свръхмасивните тъмни звезди са изключително ярки, гигантски, но раздути облаци, съставени основно от водород и хелий. Те се поддържат срещу гравитационния колапс благодарение на малки количества самоунищожаваща се тъмна материя в техните вътрешности,“ казва водещият автор на изследването, астрофизикът Космин Илие от Университета Колгейт.
Тъмната материя е невидимо, хипотетично вещество, за което се смята, че съставлява около 25 процента от Вселената. Въпреки предполагаемото ѝ изобилие, учените все още не са я наблюдавали пряко – нейното съществуване се извежда от гравитационното ѝ въздействие върху видимата материя.
Съществуването на такива свръхмасивни тъмни звезди може да обясни защо телескопът „Джеймс Уеб“ (JWST) открива толкова ярки и неочаквано често срещани галактики в най-отдалечените краища на Вселената. Черните дупки, които впоследствие се образуват от тези звезди, могат също да обяснят възникването на далечните квазари — изключително ярки галактически ядра, захранвани от черни дупки в центровете на галактиките.
Теорията за „тъмните звезди“ се появява за първи път в края на 2000-те години. Оттогава изследователите предполагат, че те може да се образуват от т.нар. слабо взаимодействащи масивни частици (WIMPs) — водещ кандидат за съставна частица на тъмната материя, за която се смята, че се самоунищожава и отделя топлина, което създава ефекта на ярко светеща звезда.
Според учените, няколко стотин милиона години след Големия взрив във Вселената са се създали условия, които биха позволили появата на подобни тъмни звезди.
„За първи път успяхме да идентифицираме спектроскопски кандидати за свръхмасивни тъмни звезди в данните от JWST, включително най-ранните обекти при червено отместване 14 — само 300 милиона години след Големия взрив,“ заяви съавторката на изследването и астрофизик от Тексаския университет в Остин, Катрин Фрийз.
„Тези ранни тъмни звезди, тежащи около милион пъти повече от Слънцето, са важни не само за разбирането на тъмната материя, но и като възможни предшественици на ранните свръхмасивни черни дупки, наблюдавани от JWST — обекти, чието съществуване иначе е трудно за обяснение,“ добавя тя.
През 2023 г. Фрийз и колегите ѝ идентифицират няколко потенциални кандидати за тъмни звезди в изображения, направени от инфрачервената камера на James Webb (NIRCam), която заснема високорезолюционни изображения в близкия инфрачервен спектър с цел изследване на най-ранните галактики.
Оттогава са налични и нови данни от инфрачервения спектрограф (NIRSpec) на телескопа — инструмент, създаден специално за изследване на най-древните епохи на Вселената чрез едновременно измерване на няколко инфрачервени дължини на вълната.
Новото изследване надгражда откритията от 2023 г., използвайки данните от NIRSpec, за да идентифицира четири спектроскопски кандидати за тъмни звезди, като един от тях се оказва вторият най-далечен обект, наблюдаван някога.
Илие твърди, че екипът му може би е открил „потенциален категоричен признак на тъмна звезда“ — потъване при 1640 ангстрьома в спектъра на един от четирите кандидата. (Ангстрьомът е единица за дължина, равна на една стомилионна от сантиметъра, използвана за измерване на дължините на светлинните вълни.)
Все пак предстои още много изследователска работа, преди да бъде потвърдено със сигурност съществуването на свръхмасивни тъмни звезди в най-ранната Вселена. Новите открития обаче може да помогнат на учените да хвърлят повече светлина върху природата на тъмната материя — едно от най-големите и неразрешени предизвикателства пред съвременната астрономия.
Ако вярвате в правото си на обективна информация, подкрепете ни.
Вашето дарение от всякакъв размер и по всяко време означава много за нас.
Скъпи читатели,
Днес, повече от всякога, независимата журналистика има нужда от вас.
В мисията си да предоставяме обективни, достоверни и навременни новини разчитаме на вашата подкрепа.
Ако вярвате в правото си на обективна информация, подкрепете ни.
Ако вярвате в правото си на обективна информация, подкрепете ни.
Вашето дарение от всякакъв размер и по всяко време означава много за нас.
Скъпи читатели,
Днес, повече от всякога, независимата журналистика има нужда от вас.
В мисията си да предоставяме обективни, достоверни и навременни новини разчитаме на вашата подкрепа.
Ако вярвате в правото си на обективна информация, подкрепете ни.
Post Comment