Впервые в 2023 году обнаружили кандидатов в темные звезды — объекты, не питающиеся термоядерным синтезом, а аннигиляцией частиц темной материи. Тогда у астрономов были только фотометрические данные. Новое исследование анализировало спектры этих объектов и показало их соответствие теоретической модели темных звезд.
В 2007 году физики из Мичиганского университета предположилиВ ранней Вселенной, до появления обычных звезд, возможно существовали так называемые темные звезды — гипотетические объекты из водорода и гелия. Их нагревание происходило за счёт аннигиляции частиц темной материи.
Эти экзотические объекты могли достигать масс в миллионы солнечных масс и образовываться в центрах темных гало, которые предшествовали появлению галактик. В конце своей жизни, по этой модели, темные звезды должны были коллапсировать в черные дыры, становясь возможными предшественниками сверхмассивных черных дыр, наблюдаемых во Вселенной в первый миллиард лет после Большого взрыва.
В качестве возможных кандидатов на роль темных звезд выступают первые… обнаружилиПосле анализа фотометрических данных обзора JADES, полученных с помощью камеры NIRCam космического телескопа «Джеймс Уэбб», три объекта — JADES-GS-z11-0, JADES-GS-z12-0 и JADES-GS-z13-0 — показали кривые излучения и распределение энергии, соответствующие теоретическим моделям сверхмассивных темных звезд. Впоследствии объект JADES-GS-z12-0 исключили из числа кандидатов по признакам металличности (наличие элементов тяжелее гелия).
Международная группа астрофизиков под руководством Космина Илие из Колгейтского университета проанализировала спектроскопические данные, полученные с помощью «Джеймса Уэбба». Результаты анализа показали соответствие спектров двух кандидатов (JADES-GS-z11-0 и JADES-GS-z13-0) теоретическим моделям.
Учёные обнаружили ещё двух кандидатов в темные звезды: JADES-GS-z14-0 и JADES-GS-z14-1. Новые результаты опубликованы на сервере препринтов Корнеллского университета. опубликованы на сервере препринтов Корнеллского университета.
Ученых заинтересовал самый удаленный и яркий объект JADES-GS-z14-0. В его спектре астрофизики возможно зафиксировали уникальный для темных звезд «отпечаток» — слабую линию поглощения ионизированного гелия (He II λ1640 Å). Из-за низкого соотношения сигнал/шум, достоверность этих данных под вопросом.
Кроме того, сведения о JADES-GS-z14-0 были добыты раньше с помощью радиотелескопа ALMA. указали Наблюдатели ищут признаки эмиссионной линии ионизованного кислорода (O III). Наличие этой линии может указывать на присутствие тяжёлых элементов и поставить под сомнение статус объекта как потенциальной тёмной звезды.
Все четыре объекта соответствуют теоретическим моделям темных звезд по массе, форме и распределению светимости. Дальнейшие исследования и наблюдения могут подтвердить выводы статьи, позволив астрофизикам объяснить присутствие в ранней Вселенной неожиданно ярких объектов и сверхмассивных черных дыр.
Ранее Naked Science писалМногие физики не верят, что темная материя состоит из частиц. Этим, и другими группами ученых высказывается сомнение по поводу возможности существования точных звезд. В ближайшие десятилетия инструментальные наблюдения должны разрешить этот вопрос.