Коли мова заходить про ранній Всесвіт, в астрономів виникає безліч запитань. Одне з них - як утворилися перші зорі?
Сучасне покоління зірок складається з водню і гелію, які внаслідок ядерного синтезу перетворюються на енергію доти, доки вона не вичерпає свій запас. Тоді зоря, подібна до Сонця, колапсує, нагрівається, роздувається і перетворюється на наднову. Пил і газ, викинуті нею в космос, залишаються та можуть утворити нову зірку і планети. Але що було спочатку?
Дослідження, опубліковане на днях у журналі Proceedings of the National Academy of Sciences, дає змогу припустити, що космічний телескоп "Джеймс Вебб" (JWST) уже знайшов відповідь на це запитання, розповідається тут.
JWST дає змогу спостерігати області космосу, які ніколи раніше не було видно людському оку. Перший рік його роботи був насичений, крім іншого, цікавими подіями: галактика за галактикою зазирали до нас з далекого Всесвіту.
Але деякі з цих об'єктів можуть виявитися чимось іншим - надмасивними зорями, що підживлюються невидимою речовиною, званою темною матерією.
Швидкість світла кінцева. Чим далі об'єкт, тим більше часу потрібно його світлу, щоб досягти приладів на борту JWST. Астрономи можуть спостерігати на його зображеннях сцени з давнього Всесвіту. Вони спостерігають за попередниками галактик, званими протогалактиками. Від цих попередників до наших днів у галактиках зберігається те, що зорі викидають протягом свого життя, включно з важкими елементами, необхідними для виникнення життя. Знання того, як вони еволюціонують, становить великий інтерес.
Однак у пошуках протогалактик, які астрономи ведуть у своєму квесті розгадки нашого походження, вони, можливо, дивляться на щось зовсім інше: в опублікованій роботі пропонується припустити, що три туманні плями, виявлені під час Розширеного глибокого позагалактичного огляду JWST (JADES), насправді є неймовірно великими зорями, більшими, ніж будь-які зорі в сучасному Всесвіті. Вони називаються темними зорями, що пояснюється тим, що замість ядерного синтезу в них бере участь темна матерія.
"Теоретично темні зорі можуть вирости до маси, що у кілька мільйонів разів перевищує масу нашого Сонця, і до 10 мільярдів разів перевищити його яскравість", - йдеться в опублікованому повідомленні про роботу.
У XX столітті дослідники галактик були спантеличені тим, що вони побачили. Здавалося, що галактики мають занадто малу масу, щоб триматися разом. Зрештою було запропоновано пояснення, що Всесвіт сповнений матерії, яка не взаємодіє зі світлом. І хоча цю матерію не видно в телескопи, вона має масу, яка допомагає скріплювати видиму матерію.
JWST ще не побачив перших зірок. Але астрономи з оптимізмом очікують, що коли-небудь це станеться. І якщо підтвердиться, що ці три надмасивні темні зорі є тим, про що підозрюють дослідники, то з'явиться глибше розуміння космосу.
"Космічний телескоп Джеймса Вебба здатний зробити революцію в нашому розумінні формування і властивостей перших об'єктів, що світяться, у Всесвіті", - кажуть дослідники. Темна матерія - одне з головних джерел інтриги для сучасних астрономів. Такі місії, як нещодавно запущений космічний апарат "Евклід" і космічний телескоп "Ненсі Грейс Роман", що готується до запуску, вивчатимуть темну матерію як ніколи раніше.