Космічний телескоп Джеймса Вебба вже допоміг зробити кілька дивовижних відкриттів лише за перший рік своєї роботи, але якщо нове дослідження витримає критику, то нова знахідка може стати однією з найважливіших за всю історію астрономії. Група астрофізиків припускає, що три яскраві об’єкти, виявлені Веббом у далекому Всесвіті, можуть бути першими кандидатами на роль «темних зірок» — гіпотетичних небесних об’єктів, що живляться знищенням темної матерії.
Безпрецедентна потужність Вебба дозволяє астрономам дивитися далі в космос і назад у часі, ніж за допомогою будь-якого іншого телескопа, але при цьому він продовжує відкривати речі, які заважають нашому розумінню космосу. Наприклад, Вебб продовжує виявляти галактики, які здаються занадто розвиненими для свого віку, стаючи занадто великими за занадто короткий час після Великого вибуху. Незалежно від того, чи ростуть галактики швидше, ніж ми думали, чи Всесвіт набагато старший, ніж вважає наука, щось у наших моделях Всесвіту потребує коригування.
У новому дослідженні астрофізики пропонують альтернативу – можливо, деякі об’єкти, які ми бачимо в ранньому Всесвіті, зовсім не галактики, а «темні зірки». Це більше, ніж просто оксиморон або культовий науково-фантастичний фільм 70-х: Темна зірка — це гіпотетичний об’єкт, який не світиться від ядерного синтезу, як звичайні зірки, а натомість генерує тепло від частинок темної матерії, що знищують один одного в ядрі.
Якби вони існували, темні зірки були б набагато більшими за звичайні зірки, маючи масу 10 мільйонів сонць і випромінюючи яскравість 10 мільярдів, хоча і не у видимому, а в інфрачервоному світлі. Вони також були б у 10 000 разів ширшими, а це означає, що якби Сонце було темною зіркою, воно заповнило б всю Сонячну систему, а її зовнішня поверхня була б десь поблизу орбіти Плутона.
Моделі припускають, що темні зірки повинні бути можливими в ранньому Всесвіті, і насправді можуть допомогти пояснити загадку того, чому на зорі було так багато великих галактик. Після того, як “паливо” темної матерії в їх ядрах закінчується, звичайна матерія, що становить більшу частину зірки, руйнується в чорну діру, потенційно забезпечуючи насіння для надмасивних чорних дір. Це може прискорити процес формування галактики. Інші “занадто ранні” галактики самі можуть бути просто темними зірками, оскільки з такої відстані вони будуть виглядати схожими.
У рамках нового дослідження астрономи визначили перших трьох кандидатів у темні зірки в даних Вебба. Три яскраві об’єкти, позначені JADES-GS-z13-0, JADES-GS-z12-0 та JADES-GS-z11-0, були виявлені Веббом у грудні 2022 року і нібито є галактиками, але спектроскопічний аналіз показує, що вони також мають деякі характеристики, які можна було б очікувати від темних зірок.
Звичайно, якою б захоплюючою не була ця ідея, це дослідження є надзвичайно спекулятивним. Ми не тільки не знаємо, чи існують темні зірки, але й до кінця не впевнені, чи існує сама темна матерія, яка їх живить. Навіть тоді темна матерія повинна була б існувати в певній формі з декількох запропонованих форм, які вона могла б прийняти. Бритва Оккама тут не на нашому боці.
На щастя, як і будь-яка хороша гіпотеза, темні зірки піддаються науковій перевірці. Майбутні спостереження Вебба могли б дослідити певні властивості, включаючи затемнення або надмірну інтенсивність світла в певних діапазонах частот, які могли б допомогти ідентифікувати ці об’єкти та довести або спростувати їх існування.