Во Вселенной обнаружены загадочные темные звезды

Ученые, работающие с телескопом Джеймса Уэбба, сообщили о находке сразу трех необычных объектов, которые, возможно, являются так называемыми темными звездами. Сам термин давно фигурирует в теоретической астрофизике, но звучит обманчиво: эти объекты вовсе не темные и даже не звезды в привычном понимании. Однако он передает суть явления - их свет рождается не за счет термоядерных реакций, а благодаря энергии темной материи, чья природа до сих пор остается загадкой.

Как передает Day.Az, об открытии сообщает портал The Conversation.

Темная материя не взаимодействует со светом, а значит, ее невозможно увидеть напрямую. Предполагается, что ее частицы электрически нейтральны и являются собственными античастицами. При столкновении такие частицы аннигилируют, высвобождая энергию. Если плотность темной материи достаточно высока, аннигиляции происходят часто - именно это, по современным моделям, может "подпитывать" темные звезды.

Эта идея связана с одним из главных вопросов астрофизики: как возникли первые звезды. По традиционной схеме первородные облака водорода и гелия сжимались под действием гравитации, разогревались и запускали термоядерный синтез. Но еще в 2008 году астрофизики предположили, что темная материя могла играть куда более активную роль. В плотных областях ранней Вселенной энергия аннигиляции могла нагревать газ и задерживать начало термоядерных реакций, создавая необычные звездоподобные объекты, которые светят за счет темной материи и могут существовать значительно дольше обычных звезд.

Такие объекты должны быть древними, сильно красными в спектре из-за космологического смещения и почти полностью лишенными тяжелых элементов. Из моделей следует, что они могут быть гигантскими - их радиусы достигают десятков астрономических единиц, а масса в отдельных случаях может доходить до миллионов солнечных.

Именно такие признаки и заметил телескоп Джеймса Уэбба. Несколько объектов на рекордных расстояниях оказались ярче и массивнее, чем допускают стандартные модели ранних галактик. В одной из недавних работ исследователи сообщили, что три таких источника света могут соответствовать моделям сверхмассивных темных звезд. Особое внимание привлекла необычно высокая концентрация гелия - след, который может указывать на нагрев, вызванный аннигиляцией темной материи, а не термоядерными реакциями.

Если существование подобных объектов подтвердится, оно сможет помочь понять происхождение сверхмассивных черных дыр. Легкие темные звезды при исчерпании темной материи должны переходить в обычные звезды. А сверхмассивные темные звезды, согласно теории, способны коллапсировать прямо в черные дыры огромной массы, становясь семенами будущих гигантов - таких, как черные дыры в центрах галактик. Это могло бы объяснить, почему некоторые гигантские черные дыры сформировались так рано, как, например, объект в галактике UHZ-1, существовавший уже через полмиллиарда лет после Большого взрыва.