![]() |
Звезды ярко вспыхивают во тьме космоса благодаря термоядерному синтезу — соединению атомов с выделением энергии. Но что если существует другой способ питания звезды? Группа из трех астрофизиков — Кэтрин Фриз из Техасского университета в Остине в сотрудничестве с Космином Илье и Джиллиан Паулин '23 из Колгейтского университета — проанализировала изображения, полученные с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST), и обнаружила три ярких объекта, которые могут быть «темными звездами» — теоретическими объектами, гораздо большими и более яркими, чем наше Солнце, которые питаются за счет аннигиляции частиц темной материи. Если это подтвердится, то темные звезды смогут раскрыть природу темной материи — одной из самых глубоких нерешенных проблем во всей физике.
Хотя темная материя составляет около 25% Вселенной, ее природа до сих пор остается загадкой. Ученые полагают, что она состоит из нового типа элементарных частиц, и поиск таких частиц продолжается. Среди ведущих кандидатов — слабо взаимодействующие массивные частицы. При столкновении эти частицы аннигилируют, выделяя тепло в коллапсирующие облака водорода и превращая их в ярко светящиеся темные звезды. Идентификация сверхмассивных темных звезд откроет возможность получения знаний о темной материи на основе их свойств. Исследование опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences. Последующие наблюдения JWST за спектроскопическими свойствами объектов, включая провалы или превышение интенсивности света в определенных частотных диапазонах, помогут подтвердить, действительно ли эти объекты-кандидаты являются темными звездами. Подтверждение существования темных звезд может также помочь решить проблему, созданную JWST: похоже, что во Вселенной слишком много крупных галактик, что не соответствует предсказаниям стандартной модели космологии.
Три кандидата в темные звезды (JADES-GS-z13-0, JADES-GS-z12-0 и JADES-GS-z11-0) были первоначально идентифицированы как галактики в декабре 2022 года в ходе расширенного глубокого внегалактического обзора JWST (JADES). С помощью спектроскопического анализа команда JADES подтвердила, что эти объекты наблюдались в период от 320 до 400 млн. лет после Большого взрыва, что делает их одними из самых ранних объектов, которые
Теоретически темные звезды могут вырасти до массы, в несколько миллионов раз превышающей массу нашего Солнца, и быть в 10 миллиардов раз ярче Солнца.
Идея создания темных звезд возникла в ходе беседы между Фризом и Дагом Споляром, в то время аспирантом Калифорнийского университета в Санта-Крузе. Они задались вопросом: Что делает темная материя с первыми звездами, формирующимися во Вселенной? Затем они обратились к Паоло Гондоло, астрофизику из Университета штата Юта, который присоединился к команде. После нескольких лет разработки они опубликовали свою первую работу по этой теории в журнале Physical Review Letters в 2008 году. Вместе Фриз, Споляр и Гондоло разработали модель, которая выглядит следующим образом: в центрах ранних протогалактик должны существовать очень плотные сгустки темной материи, а также облака газообразного водорода и гелия. При охлаждении газ коллапсирует и увлекает за собой темную материю. По мере увеличения плотности частицы темной материи все больше аннигилируют, выделяя все больше и больше тепла, что не позволяет газу разрушиться до плотного ядра, способного поддерживать термоядерный синтез, как в обычной звезде. Вместо этого она будет продолжать накапливать газ и темную материю, становясь большой, пухлой и гораздо более яркой, чем обычные звезды. В отличие от обычных звезд, источник энергии будет равномерно распределен, а не сосредоточен в ядре. При наличии достаточного количества темной материи темные звезды могут вырасти до массы, в несколько миллионов раз превышающей массу нашего Солнца, и быть в 10 миллиардов раз ярче Солнца. 14.07.2023 |
Космос
![]() | |
Nature Geoscience: Ученые возвестили начало лунного антропоцена | |
Впервые люди потревожили лунную пыль 13 сентяб... |
![]() | |
PNAS: Есть ли признаки жизни на холодной луне Сатурна? | |
По мере развития астрофизических технологий и&... |
![]() | |
AstroJ: Карликовые галактики используют 10 млн лет затишья для рождения звезд | |
Если посмотреть на массивные галактики, и... |
![]() | |
Nature: Водород в лунных образцах дает новую надежду на освоение космоса | |
Исследователи Военно-морской исследовательской... |
![]() | |
NASA: Уэбб обнаружил новые объекты в центре Млечного Пути | |
На последнем снимке космического телескопа НАС... |
![]() | |
В атмосфере экзопланеты найдены водяной пар, сернистый газ и песчаные облака | |
Группа европейских астрономов под руковод... |
![]() | |
The Astrophysical Journal: Найдены ответы на вопросы о джетах из черных дыр | |
Все знают о черных дырах одно: в них... |
![]() | |
Nature Synthesis: Иммиграция на Марс становится реальнее | |
Иммиграция на Марс и жизнь на н... |
![]() | |
На космической рождественской елке нашли 14 транзитных объектов | |
Международная группа ученых под руководст... |
![]() | |
The Astrophysical Journal: Богатые газом галактики зажгли раннюю Вселенную | |
Новые изображения, полученные с помощью к... |
![]() | |
Nature: Глубоко в недрах Земли, возможно, покоятся останки древней планеты | |
В 1980-х годах геофизики сделали поразительное... |
![]() | |
Ракета НАСА увидит раскаленный край звездообразующей сверхновой | |
Новая зондирующая ракета отправится в кос... |
![]() | |
Необычайно долгий гамма-всплеск открывает путь к новому пониманию Вселенной | |
Ученые наблюдали образование редких химических... |
![]() | |
Nature: Разгадана тайна марсианской оболочки | |
В течение четырех лет посадочный аппарат ... |
![]() | |
Curiosity обнаружил новые возможные доказательства существования жизни на Марсе | |
Новый анализ данных, полученных с помощью... |
![]() | |
Physical Review Letters: Астрофизики открыли новый способ поиска темной материи | |
Главный вопрос в продолжающихся поисках т... |
![]() | |
Новое моделирование пересматривает стандартную модель космологии | |
Когда ученые увидели первые изображения самых ... |
![]() | |
Ученые обнаружили прямое доказательство спина черной дыры в галактике M87 | |
Сверхмассивная черная дыра в центре галак... |
![]() | |
Наблюдения за сверхновой SN 2023ixf ставят под сомнение теорию звездной эволюции | |
Недавно обнаруженная близкая сверхновая, звезд... |
![]() | |
Дом сверкающего неба и лавовых морей поможет понять эволюцию Земли | |
Лавовые миры — массивные экзопланет... |
![]() | |
Как звездная активность влияет на экзопланеты в системе TRAPPIST-1 | |
Астрономы под руководством сотрудников Мо... |
![]() | |
Сразу несколько черных дыр нашли в ближайшем к Земле звездном скоплении | |
Работа, опубликованная в журнале Monthly ... |
![]() | |
МКС и Чужие: марсианским биопленкам конец благодаря инновационным поверхностям | |
После пребывания в космосе на борту ... |
![]() | |
Исследователи подтвердили наличие двух теплых юпитеров вокруг карликовой звезды | |
Ученые из Университета Нью-Мексико и ... |
![]() | |
Icarus journal: Солнечная активность влияет на глобальную облачность на Нептуне | |
Астрономы обнаружили связь между изменением об... |
![]() | |
Nature: Аппарат Solar Orbiter обнаружил струи газа из атмосферы Солнца | |
Анализ показывает, что министруйки газа с... |
![]() | |
Nature Astronomy: Астрономы могут наблюдать темные пятна на Нептуне с Земли | |
С помощью Очень большого телескопа, или V... |
![]() | |
Ученые ищут новые типы гравитационных волн в глубоком космосе | |
Ученые эффектно подтвердили существование грав... |
![]() | |
Nature Communications: астронавты теряют жир в костном мозге после приземления | |
Исследование, проведенное на 14 астронавт... |
![]() | |
Корейский астрофизик усомнился в корректности теории гравитации | |
Южнокорейский профессор Кю-Хюн Чэ провел ... |