Телескоп «Джеймс Уэбб» обнаружил таинственные «темные звезды»
Концепция темных звезд была впервые предложена в 2007 году профессором физики Техасского университета Кэтрин Фриз, соавтором нового исследования. По мнению ученых, темные звезды могли быть одними из первых звезд во Вселенной, образовавшихся вскоре после Большого взрыва. Такие объекты могли сформироваться, когда коллапсирующие водород и гелий, которые сами по себе образовали черную дыру, смешивались с темной материей.
При этом, несмотря на свое название, такие звезды были невероятно массивными и яркими — в миллион раз массивнее Солнца и в миллиард раз ярче. «Наше первоначальное название «темная звезда» немного вводит людей в заблуждение», — объясняет Фриз. «Конечно же, такие звезды не состоят полностью из темной материи и уж тем более они не являются темными».
Для поиска потенциальных темных звезд команда проанализировала данные обзора JADES (Расширенный глубокий внегалактический обзор JWST). Специалисты сосредоточились на измерениях спектрографа ближнего инфракрасного диапазона, который анализирует длины волн света от небесных объектов для определения их температуры, массы и химического состава.
В результате поиска были выявлены четыре кандидата на роль темных звезд: JADES-GS-z11–0, JADES-GS-z13–0, JADES-GS-z14–0 и JADES-GS-z14–1. Примечательно, что JADES-GS-z14–0 является вторым по удаленности объектом, когда-либо наблюдавшимся телескопом «Джеймс Уэбб».
Особый интерес вызывает обнаружение у JADES-GS-z14–0 характерной особенности — однократно ионизированные атомы гелия поглощают свет с длиной волны 1640 ангстрем. «Никакие другие известные объекты с высоким красным смещением не должны так поглощать свет», — пишут авторы работы.
Однако открытие не лишено противоречий. Радиотелескоп ALMA в Чили обнаружил, что JADES-GS-z14–0 излучает кислород — элемент, который может производится только звездами, в недрах которых протекают процессы термоядерного синтеза.
Обнаружение темных звезд могло бы объяснить некоторые загадочные объекты, замеченные телескопом «Уэбб» в ранней Вселенной, включая гигантские сверхмассивные черные дыры, которые сформировались невероятно быстро. Также эти объекты могут дополнить существующее понимание природы темной материи.
Сейчас ученые работают над автоматизацией поиска темных звезд в данных JWST. «Нам нужно постоянно держать глаза открытыми», — говорит Фриз, подчеркивая важность дальнейших наблюдений для разгадки этой космической тайны.
