Астрономы задумались, а не могли ли в первые годы существования нашей Вселенной в космосе светиться не традиционные звезды, а нечто иное? Может, только недавно появившийся космос был полон настолько экзотических объектов, что современные теории просто не могут их описать?
Или же, например, первыми во Вселенной зажглись так называемые темные звезды, которые стали прародителями первых сверхмассивных черных дыр? Похоже, астрономы нашли сразу несколько кандидатов на роль именно темных звезд, а это, на минуточку, может стать новым типом звезд, которые могут перевернуть понимание Вселенной в принципе.
Что же такое темная звезда и почему астрономы сейчас активно говорят о таких звездах?
На самом деле теория о том, что в космосе были темные звезды, в которых не протекал ядерный синтез, а происходила аннигиляция темной материи, появилась еще несколько лет тому назад. И согласно теории, эти экзотические светила должны были появиться во Вселенной гораздо раньше обычных звезд. При этом разогреваться они должны были за счет столкновения частиц темной материи и в результате этого излучать тусклый свет с температурой поверхности ниже 10 000 кельвин.
При этом теория допускает, что вот такие звезды вполне могли обладать массой в миллионы солнечных, а формировались они в центрах темных гало еще до появления первых галактик. Итогом жизненного цикла темной звезды, скорее всего, было преобразование в черную дыру. И, вполне возможно, что первые сверхмассивные черные дыры в нашей Вселенной - это результат коллапса темных звезд.
Ну что ж, теория создана. Но чтобы ее признали, нужно найти ее подтверждение в реальном мире. И вот астрономы занялись поиском кандидатов на темные звезды.
Джеймс Уэбб нашел первых кандидатов на темные звезды
Уже в 2023 году, используя инфракрасную камеру NIRCam на сверхсовременном орбитальном телескопе, астрономы обнаружили три необычных объекта, а именно:
JADES-GS-z11-0, JADES-GS-z12-0 иJADES-GS-z13-0.
При этом при первом рассмотрении характеристики этих объектов подходили под теоретические расчеты темных звезд. однако позже объект JADES-GS-z12-0 оказался исключен из списка так как астрономы обнаружили в нем признаки металличности – то есть там скорее всего есть тяжелые элементы, которые нехарактерны для темных светил.
Поле определения первых кандидатов на темные звезды команда под руководством Космина Илие из Колгейтского университета приступила к более тщательному изучению оставшихся в списке объектов и вновь JADES-GS-z11-0 и JADES-GS-z13-0 — снова оказались на высоте: их спектры поддерживают гипотезу о тёмных звёздах.
Более того, изучение глубин космоса позволило найти еще два кандидата на роль темных звезд которые получили наименование JADES-GS-z14-0 и JADES-GS-z14-1.
При этом особенно выделился JADES-GS-z14-0 — самый удалённый и яркий объект подобного типа. Его спектр, предположительно, содержит слабую линию ионизированного гелия (He II λ1640 Å) — возможный "отпечаток" тёмной звезды.
И вроде бы вот он новый тип звезд, можно трубить на весь мир о сенсационном открытии. Однако пока это не происходит, так как ученые должны проверить еще один важный момент. Так согласно данным полученным обсерваторией ALMA в этих объектах есть вероятность наличия такого тяжелого элемента как кислород. А согласно теории любой тяжелый объект вычеркивает из списка кандидатов в темные звезды, так как они там не могли появляться в принципе.
Так что ждем пока ученые разберутся с показаниями обсерватории. И если данные о наличии кислорода окажутся ошибочными, то перед нами будет сразу четыре идеальных кандидата на новый тип звезд – темных звезд. А подтверждение их существования снимет вопросы о наличии слишком ярких объектов и сверхмассивных черных дыр в молодой Вселенной. Так что набираемся терпения и ждем результатов более детального изучения.