Астрономи, досліджуючи стародавнє світло, яке бачив космічний телескоп Вебба, виявили три колючки, які, на їхню думку, могли бути «темними зірками» — теоретичними об’єктами, що живляться темною матерією.
Темна матерія становить близько 27% Всесвіту; Його таємничий партнер, темна енергія, становить близько 68%. Ви можете підрахувати: ми напрочуд мало знаємо про те, з чого складається Всесвіт і як він поводиться. Останні цілі Вебба з’являються в цій області космічної невизначеності. Команда була досліджена опубліковано Минулого тижня в Працях Національної академії наук.
Ці три цілі: JADES-GS-z13-0, JADES-GS-z12-0 і JADES-GS-z11-0 були визначені Веббом як галактики в грудні 2022 року. Ці цілі були зображені як частина JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES)який робить зображення глибинного поля космосу, дивлячись на дуже давнє світло, щоб допомогти вченим зрозуміти еволюцію космічних структур, таких як галактики.
Ці три об’єкти датуються часом, коли Всесвіту було від 320 до 400 мільйонів років, що робить їх дуже молодими (в космологічному сенсі). І хоча вони можуть бути галактиками, що містять мільйони зірок, остання дослідницька група припускає, що вони створені не темними зірками, яких ніколи раніше не бачили, які можуть перевищувати масу нашого Сонця в мільйони разів і живитися від зіткнень частинок темної матерії. а не ядерний синтез.
Темна матерія не є буквально темною, принаймні не обов’язково. Її називають темною матерією, тому що її практично неможливо виявити людям. ми Ви бачите темну матерію в її гравітаційному впливі; гало темної матерії похмурих галактик разомІ астрономи бачать стародавнє світло найбільш чітко, коли темна матерія згинається та фокусує фотони через своє гравітаційне поле.
Хоча вчені не знають, з чого складається темна матерія, у них є деякі ідеї. Як повідомляв Gizmodo на початку цього року:
Є пара Провідні кандидати на темну матерію (І це не гра з нульовою сумою; багато кандидатів у темну матерію можуть зробити внесок у Всесвіт.) Слабко взаємодіючі масивні частинки (WIMP) — це теоретичні об’єкти, які мають масу та поводяться як частинки, але майже не взаємодіють зі звичайною матерією — звідси наша нездатність їх розпізнати.
Іншим основним кандидатом є аксіон, a Теоретична частинка (точніше, бозон), яка називається миючим засобом для прання. Вісь буде набагато меншою за WIMP, і існує гіпотеза, що вона поводиться більше як хвиля, ніж частинка, як фотони світла.
У квітні група вчених досліджувала кільця Ейнштейна (далеке світло, відбите силою тяжіння, утворюючи кільце світла в космосі). знайшли докази осьової темної матерії Він створює аномалії яскравості в далеких квазарах.
Але оскільки кандидати в темну матерію не конфліктують між собою, WIMP цілком можуть існувати, і остання дослідницька група підозрює, що WIMP є основою теоретичних темних зірок. Ідея полягає в тому, що WIMP у темних ядрах зірок стикаються, знищуючи один одного та вивільняючи теплову енергію. Це тепло виділяється в газоподібний водень, змушуючи предмети яскраво сяяти.
«Відкриття нового типу зірок цікаве саме по собі, але над цим працює відкриття темної матерії — це було б величезним», — сказала Кетрін Фріз, астрофізик Техаського університету в Остіні та співавтор дослідження. . університет запуск. «Якщо деякі з цих ранніх галактикоподібних об’єктів насправді є темними зірками, симуляція утворення галактик краще узгоджується зі спостереженнями».
Темні зірки вперше були запропоновані в 2008 роціАле лише зараз космічний телескоп Вебба відкриває чітке зображення деяких із найдавніших світил, які ми можемо побачити. За словами дослідницької групи, теоретично зірки будуть прохолодними та пухкими, а їх яскравість у десять мільярдів разів перевищуватиме яскравість Сонця.
Астрофізики час від часу описують занні структури в просторі, щоб надати математично описані рішення для аспектів астрофізики, які є абсолютно безглуздими за Стандартна модель космології. (Те саме можна сказати про різні кандидати в темну матерію, такі як аксіони, які покликані пояснити проблеми Стандартної моделі фізики елементарних частинок.)
На початку цього року A.J Команда фізиків описала топологічний солітон, яка виглядала б як чорна діра через свої гравітаційні ефекти, але все одно випромінювала б світло. Бозонні зірки та гравазірки є прикладами інших об’єктів, які були запропоновані математично, але ніколи не спостерігалися.
Таким же чином відомі об’єкти є потенційними місцями для виробництва темної матерії. У 2021 році команда астрофізиків запропонувала Що аксіони можуть утворюватися в ядрах нейтронних зірок, одних із найщільніших об’єктів у Всесвіті. Ви можете думати про темні зірки в протилежному напрямку: їхні центри не є фабриками для частинок темної матерії, а місцями для їх знищення.
Дослідницька група вважає, що темні зірки можна неправильно розуміти як великі галактики, і що зірки можуть сіяти надмасивні чорні діри, які спостерігалися навіть у ранні дні Всесвіту, тобто в перші кілька сотень мільйонів років їх існування.
Деякі з цих надмасивних чорних дір також можуть відігравати роль у фоні гравітаційних хвиль, який Перші ознаки астрофізики помітили минулого місяця. Оскільки надмасивні чорні діри обертаються навколо одна одної в масштабі сотень мільйонів років, вони викликають майже непомітні хвилі у просторі-часі, які відскакують у Всесвіті.
Додаткові спостереження з Веббом дадуть астрофізикам краще поглянути на ці стародавні джерела світла; Незалежно від того, чи то галактики, чи зірки, що живляться темною матерією, ми сподіваємося, що ми не залишимося в темряві довго.
Детальніше: Астрофізики виявили кільця Ейнштейна, які покращують стан аксіонної темної матерії
“Професійний вирішувач проблем. Тонко чарівний любитель бекону. Геймер. Завзятий алкогольний ботанік. Музичний трейлер”
