Kosminis teleskopas „James Webb“ galėjo aptikti pirmuosius įrodymus, kad Visatoje egzistuoja vadinamosios tamsiosios žvaigždės. Šis atradimas, jei bus patvirtintas, gali iš esmės pakeisti mūsų supratimą apie ankstyvąją Visatą ir tamsiąją materiją.
Nors pavadinimas „tamsioji žvaigždė“ skamba paradoksaliai, tokie objektai iš tiesų šviestų, tai tik jų energijos šaltinis būtų visai kitoks nei įprastų žvaigždžių. Skirtingai nei Saulė ar kiti žvaigždžių tipai, kurios spindi dėl branduolinės sintezės, tamsiosios žvaigždės energiją gautų iš tamsiosios materijos dalelių sąveikos jų branduolyje.
Šios dalelės naikintų viena kitą, išskirdamos energiją, kuri palaikytų žvaigždės stabilumą. Tokie objektai būtų milžiniški, bet „purūs“, sudaryti daugiausia iš vandenilio ir helio, o jų masė galėtų siekti milijoną saulių.
Tyrimą atlikęs astrofizikas Kosminas Ilje iš Kolgeito universiteto sako, kad tamsiosios žvaigždės būtų itin šviesios ir milžiniškos, tačiau jų šviesą palaikytų ne įprasta sintezė, o menki tamsiosios materijos kiekiai, sąveikaujantys jų viduje.
Įrodymai iš tolimos Visatos
Tyrėjų komanda išanalizavo keturis itin tolimus objektus, aptiktus „James Webb“ teleskopu. Visi jie galėtų būti paaiškinami tamsiųjų žvaigždžių modeliu. Vienas iš šių objektų išskyrė ypatingą šviesos požymį, tai sugeriamąją liniją ties 1 640 Angstrėmų bangos ilgiu.
Šis ženklas, kylantis iš vienkartinio helio jonizacijos, laikomas aiškiu tamsiųjų žvaigždžių požymiu. Nors šis signalas dar gana silpnas, tai pirmas kartas, kai aptiktas toks akivaizdus „dūmų ginklo“ įrodymas. Tai reiškia, kad galbūt pagaliau pamatėme pirmuosius Visatos šviesulius, egzistavusius dar prieš žvaigždžių ir galaktikų formavimosi pradžią.
Ar tai naujas žvilgsnis į Visatos pradžią?
Nuo tada, kai 2021 metais pradėjo veikti „James Webb“ teleskopas, mokslininkai mato objektus, kurie atrodo per dideli, kad būtų galaktikos iš tokio ankstyvo laikotarpio. Astrofizikai pasiūlė paaiškinimą, tai dalis šių objektų gali būti ne galaktikos, o tamsiosios žvaigždės.
Iš toli jos atrodytų panašios į jaunas galaktikas, nes būtų panašaus šviesumo ir dydžio. Naujas tyrimas rodo, kad vienas objektas atrodo kaip taškinis šviesos šaltinis, o trys kiti yra labiau išsklidę.
Tai leidžia manyti, kad šios žvaigždės gali būti apsuptos jonizuoto vandenilio ir helio ūkais. Tokia struktūra puikiai atitinka tamsiųjų žvaigždžių modelį, tačiau tyrėjai pripažįsta, kad visi keturi objektai vis dar gali būti labai ankstyvos galaktikos.
Atsakymai į senas mįsles
Jei tamsiosios žvaigždės egzistuoja, jos galėtų paaiškinti, kaip Visatos pradžioje susiformavo supermasyvios juodosios bedugnės. Įprasti modeliai negali paaiškinti, kaip jos tapo tokios didelės per tokį trumpą laiką, o tamsiosios žvaigždės, subyrėjusios į juodąsias bedugnes, suteiktų šiam reiškiniui loginį paaiškinimą.
Be to, šis atradimas padėtų atskleisti pačios tamsiosios materijos prigimtį, tai paslaptingos substancijos, kuri sudaro apie 85 proc. Visatos masės, bet iki šiol nebuvo tiesiogiai aptikta.
Kas laukia toliau?
Norint patvirtinti šiuos įrodymus, reikės daugiau stebėjimų ir detalesnių spektroskopinių duomenų. Jei bent vienas iš šių keturių objektų pasirodys esąs tamsioji žvaigždė, tai bus vienas svarbiausių XXI amžiaus atradimų.
Nesvarbu, ar šie šviesuliai taps įrodymu naujo žvaigždžių tipo, ar atskleis ankstyvų galaktikų paslaptis, jie jau dabar keičia mūsų supratimą apie Visatos pradžią. Tamsiųjų žvaigždžių paieškos gali tapti raktu į tamsiosios materijos pasaulį ir naują fizikos erą.
