by Od Willa Dunhama
WASHINGTON (Reuters) – Vědci posledních 15 let hledali důkazy o typu hvězdy, o kterém se pouze předpokládalo, ale nikdy ho nepozorovalo – o hvězdě, která není poháněna splynutím atomů, jako je Slunce a jiné obyčejné hvězdy, ale tajemnou látkou zvanou temná hmota. .
Díky schopnosti vesmírného dalekohledu Jamese Webba vrátit se na úsvit vesmíru byli identifikováni první dobří kandidáti na to, aby byli „temnými hvězdami“.
Tři objekty, které zaznamenal Webb, který odstartoval v roce 2021 a začal shromažďovat data v loňském roce, byly původně identifikovány loni v prosinci jako některé z nejstarších známých galaxií ve vesmíru, ale podle vědců by to mohly být obrovské černé hvězdy.
Temná hmota, neviditelná hmota, jejíž přítomnost je primárně známá díky jejím gravitačním účinkům v galaktickém měřítku, je považována za malou, ale zásadní složku temných hvězd. Tyto hvězdy jsou popsány jako složené téměř výhradně z vodíku a hélia – dvou prvků přítomných v počátcích vesmíru – s 0,1 % jejich hmotnosti jako temná hmota. Ale jejich motorem by byla sebezničující temná hmota.
Temná hmota je pro nás neviditelná – neprodukuje ani neinteraguje přímo se světlem – ale předpokládá se, že tvoří asi 85 % hmoty ve vesmíru, přičemž zbývajících 15 % tvoří normální hmota, jako jsou hvězdy, planety, plyn, prach. a pozemské věci jako pizza a lidé.
Tmavé hvězdy by byly schopny dosáhnout hmotnosti alespoň milionkrát větší než je hmotnost Slunce a svítivosti alespoň miliardkrát větší, s průměrem asi desetinásobkem vzdálenosti mezi Zemí a Sluncem.
“Jsou to velké, nafouklé bestie,” řekla Katherine Freeseová, teoretická astrofyzička z Texaské univerzity v Austinu a hlavní autorka výzkumu publikovaného v časopise Proceedings of the National Academy of Sciences.
“Jsou vyrobeny z atomové hmoty a poháněny kouskem temné hmoty, která je uvnitř,” dodal Freese.
Na rozdíl od běžných hvězd by dokázaly získat hmotu akumulací plynu, který by k nim dopadl ve vesmíru.
“Mohou pokračovat v akreci okolního plynu téměř neomezeně a dosáhnout supermasivního stavu,” řekl Cosmin Ilie, astrofyzik z Colgate University a hlavní autor studie.
Nebyly by tak horké jako první generace obyčejných hvězd ve vesmíru. Právě jaderná fúze, ke které došlo v jádrech těchto hvězd, dala vzniknout prvkům těžším než vodík a helium.
Tři objekty identifikované jako potenciální temné hvězdy pocházejí z počátku historie vesmíru – jeden 330 milionů let po události Velkého třesku, která vyvolala vesmír před 13,8 miliardami let, a ostatní 370 milionů let a 400 milionů let po Velkém třesku. Bang. Klikněte.
Na základě Webbových dat by tyto objekty mohly být buď rané galaxie nebo tmavé hvězdy, řekl Freese.
“Supermasivní tmavá hvězda je jasná jako celá galaxie, takže může být obojí,” dodal Freese.
I když není k dispozici dostatek dat, aby bylo možné učinit definitivní úsudek o těchto třech, řekl Freese, Webb by mohl být schopen získat úplnější údaje o jiných podobných prvotních objektech, které by mohly poskytnout důkaz „ustupování“ od černé hvězdy.
Podmínky v raném vesmíru mohly vést k tvorbě temných hvězd s vysokou hustotou temné hmoty v místech hvězdotvorných vodíkových a heliových mračen. Takové podmínky jsou dnes vysoce nepravděpodobné.
Freese a dva kolegové poprvé navrhli existenci temných hvězd v roce 2008, přičemž název založili na písni Grateful Dead „Dark Star“ z 60. let.
“Bylo by opravdu super vzrušující najít nový druh hvězdy s novým druhem zdroje tepla,” řekl Freese. “To by mohlo vést k detekci prvních částic temné hmoty. A pak se můžete dozvědět více o vlastnostech částic temné hmoty studiem různých temných hvězd různých hmotností.”
(Zprávy Will Dunham, editace Rosalba O'Brien)
