Ученые нашли возможные свидетельства существования темных звезд
Астрофизики нашли доказательства существования темных звезд благодаря данным космического телескопа Джеймса Уэбба.
В своем исследовании, опубликованном в PNAS, Космин Илие, Джиллиан Полин и Кэтрин Фриз проанализировали три галактики, обнаруженные JWST, и то, как они могут быть связаны с темными звездами.
Еще в 2007 году то же исследовательское трио предложило идею темной звезды — вместо ядерного синтеза теоретические темные звезды питаются темной материей.
С тех пор команда продолжала изучать идею такой звезды, построила модели, чтобы показать, как они могут выглядеть, и составила список характеристик, которыми может обладать такая звезда. Теперь они нашли трех кандидатов в данных Уэбба, которые отвечают всем требованиям.
Ученые предполагают, что темные звезды, вероятно, могли родиться в первые дни существования Вселенной — как и другие звезды, они должны были состоять в основном из гелия и водорода.
Но они также будут содержать темную материю — достаточно, чтобы обеспечить источник тепла. Тогда такие звезды не зажгутся в результате ядерного синтеза.
Если бы такие звезды действительно существовали, они были бы намного больше, чем другие типы звезд, которые наблюдались, — настолько большими, что могли бы выглядеть как галактики в наземные телескопы.
Темные звезды, по мнению авторов, настолько велики, что если бы одна из них заменила Солнце, ее поверхность оказалась бы за пределами орбиты Сатурна. Даже учитывая их огромную массу, синтез не мог поддерживаться на такой большой площади. Вместо этого частицы темной материи аннигилируют сами, высвобождая достаточно энергии, чтобы нагреть поверхность до 10 000 К (аналогично Сириусу), производя ошеломляющее количество света.
Кандидаты в темные звезды, которые исследовали ученые, JADES-GS-z11, z12 и z13-0, полностью соответствовали описанным ими характеристикам темных звезд, что добавляет достоверности их теории.
Также помогает поддержать идею то, что три кандидата в темные звезды не согласуются с теорией, окружающей традиционные галактики.
Другая часть теории, разработанной командой, предполагала, что по мере старения темных звезд они в конечном итоге коллапсируют в сверхмассивные черные дыры, что объясняет, почему во Вселенной так много черных дыр.
Это также объясняет, почему темные звезды ранее не наблюдались — астрономам не хватало инструментов, необходимых для того, чтобы заглянуть достаточно далеко в прошлое до запуска телескопа Джеймс Уэбб.
При этом стоит отметить, что хотя темные звезды могут решить некоторые проблемы космологии, которые выявил JWST, мы не знаем, являются ли частицы темной материи сами по себе античастицами и поэтому могут ли они аннигилировать, как предполагают авторы.
Даже если они могут, будут ли звезды такой природы стабильными? Моделирование может предположить, что идеи правдоподобны, но пока нет точных доказательств того, что все это реально.