![]() |
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
![]() | |
Ученые Сеченовского Университета вырастили клетки в космосе | |
Исследователи вырастили в условиях космич... |
![]() | |
Nature Astronomy: ИИ помогает отличить темную материю от космического шума | |
Темная материя — это невидимая... |
![]() | |
Nature Astronomy: Все галактики намного больше, чем мы думали | |
Если наша галактика типична, то она ... |
![]() | |
Science: 120 млн лет назад на Луне была вулканическая активность | |
На Луне есть следы древней вулканической актив... |
![]() | |
КНИТУ-КАИ будет разрабатывать больше компонентов для космических объектов | |
Университет получил новую лицензию от Рос... |
![]() | |
Scientific Reports: Мощный удар сместил ось самой крупной луны Солнечной системы | |
4 миллиарда лет назад в Ганимед, спу... |
![]() | |
UPENN: Космический телескоп НАСА Roman будет исследовать историю галактик | |
Вселенная — это место, где&nbs... |
![]() | |
Проект SETI вновь ищет внеземную жизнь — теперь в других галактиках | |
Институт SETI, Исследовательский центр SETI в&... |
![]() | |
The Astrophysical Journal: Размеры ранних галактик переоценили из-за черных дыр | |
С помощью космического телескопа Джеймс Уэбб а... |
![]() | |
При НИЯУ МИФИ начнут серийно выпускать космические двигатели | |
При МИФИ создано малое инновационное предприят... |
![]() | |
Где тонко, там и рвется: космические полеты могут привести к потере зрения | |
Врачи из Медицинского колледжа Джорджии п... |
![]() | |
Nature Astronomy: На экзопланетах может быть больше воды, чем мы думали | |
Земля состоит из железного ядра, мантии и... |
![]() | |
Исследователь из MIT выясняет, когда во Вселенной зажегся свет | |
Доминика Юровчикова из MIT изучает древни... |
![]() | |
Ученый КНИТУ рассказал, где в Татарстане можно увидеть полярное сияние | |
Чтобы увидеть северное сияние, нужно чтобы сов... |
![]() | |
AASPSJ: На крупнейшем астероиде Психея нашли следы воды | |
С помощью данных телескопа Джеймс Уэбб учёные ... |
![]() | |
PNAS: На Марсе нашли столько воды, что хватит затопить всю планету | |
Геофизики исследовали недра Марса с помощ... |
![]() | |
Science Advances: Чтобы сделать Марс пригодным для жизни, потребуется много пыли | |
Учёные задумывались, как сделать Марс при... |
![]() | |
Microgravity: Полет на Марс может не состояться из-за просроченных лекарств | |
Многие лекарства, которые астронавты берут с&n... |
![]() | |
Звездный магнетизм может указывать на потенциальную обитаемость экзопланеты | |
Учёные из Университета Райса провели иссл... |
![]() | |
Вдохновились Дюной: Модификация скафандров позволит перерабатывать мочу в воду | |
Ксмонавты, которые выходят в открытый кос... |
![]() | |
С помощью Уэбба ученые нашли потенциально обитаемый ледяной мир | |
Астрономы из Монреальского университета с... |
![]() | |
Высокоточные измерения ставят под сомнение наше понимание Цефеид | |
Классические Цефеиды — это тип... |
![]() | |
Телескоп Уэбб снял столкновение астероидов в соседней звездной системе | |
Астрономы запечатлели массивное столкновение г... |
![]() | |
ESA: Первые снимки Евклида показали миллиарды осиротевших звезд | |
Первые научные снимки, сделанные спутником Euc... |
![]() | |
Nature Astronomy: Открыта планета с плотностью сахарной ваты | |
Международная команда под руководством ис... |
![]() | |
Nature: Исследование объяснит, почему на Венере нет воды | |
Ученые-планетологи из Университета Колора... |
![]() | |
EGU: 41 000 лет назад атмосферу Земли пронзили космические лучи | |
Магнитное поле Земли защищает нашу планету от&... |
![]() | |
«Литнет» выяснил, что привлекает читателей в книгах о космосе | |
Тайны Вселенной не перестают привлекать л... |
![]() | |
Телескоп Джеймс Уэбб обнаружил следы нейтронной звезды в легендарной сверхновой | |
Ученые наконец-то смогли доказать, что из... |
![]() | |
Новая реалистичная компьютерная модель поможет роботам собирать лунную пыль | |
Новая компьютерная модель настолько хорошо ими... |