Похоже, космический телескоп имени Джеймса Уэбба обнаружил самые загадочные объекты во Вселенной — «темные звезды», которые питаются темной материей, а не традиционными процессами термоядерного синтеза.
Идея темных звезд была впервые озвучена в 2007 году профессором физики Техасского университета Кэтрин Фриз, которая является соавтором нового исследования. Ученые считают, что темные звезды могли стать одними из первых звезд во Вселенной, сформировавшихся вскоре после Большого взрыва. Эти объекты могли возникнуть, когда водород и гелий, коллапсируя, образовали черную дыру и смешивались с темной материей.
Несмотря на свое название, такие звезды были невероятно массивными и яркими — в миллион раз тяжелее Солнца и в миллиард раз ярче. «Наше первоначальное название «темная звезда» немного вводит людей в заблуждение», — поясняет Фриз. «Конечно, такие звезды не состоят полностью из темной материи и уж тем более они не являются темными».
Для поиска возможных темных звезд команда исследователей проанализировала данные обзора JADES (Расширенный глубокий внегалактический обзор JWST). Специалисты сосредоточились на измерениях спектрографа ближнего инфракрасного диапазона, который изучает длины волн света от небесных объектов для определения их температуры, массы и химического состава.
В ходе поиска были выявлены четыре кандидата на звание темных звезд: JADES-GS-z11-0, JADES-GS-z13-0, JADES-GS-z14-0 и JADES-GS-z14-1. Интересно, что JADES-GS-z14-0 является вторым по удаленности объектом, когда-либо наблюдавшимся телескопом «Джеймс Уэбб».
Особое внимание привлекает у JADES-GS-z14-0 характерная особенность — однократно ионизированные атомы гелия, которые поглощают свет с длиной волны 1640 ангстрем. «Никакие другие известные объекты с высоким красным смещением не должны так поглощать свет», — утверждают авторы исследования.
Тем не менее, открытие не лишено противоречий. Радиотелескоп ALMA в Чили зафиксировал, что JADES-GS-z14-0 излучает кислород — элемент, который может образовываться только звездами, в недрах которых протекают процессы термоядерного синтеза.
Выявление темных звезд могло бы объяснить некоторые загадочные объекты, замеченные телескопом «Уэбб» в ранней Вселенной, включая гигантские сверхмассивные черные дыры, которые образовались невероятно быстро. Эти объекты также могут дополнить существующие представления о природе темной материи.
