Изследователи търсят от 15 години доказателства за съществуването на вид звезда, която е само хипотетична и никога не е наблюдавана - такава, която не се захранва от ядрен синтез като Слънцето и другите обикновени звезди, а от нещо мистериозно, наречено тъмна материя, предаде Ройтерс.
Благодарение на способността на космическия телескоп "Джеймс Уеб" да надникне назад в зората на Вселената, първите подходящи кандидати за т.нар. "тъмни звезди" са идентифицирани.
Трите обекта, забелязани от апарата, който беше изстрелян в края на 2021 г. и започна да събират данни миналата година, първоначално са идентифицирани през декември като някои от най-ранните познати галактики, но според учените те всъщност може да са огромни тъмни звезди.
Тъмната материя, невидим материал, чието присъствие е известно основно заради гравитационните му ефекти в галактически мащаб, ще бъде малка, но изключително важна съставка на тъмните звезди. Те са описани като съставени почти изцяло от водород и хелий - двата елемента, които присъстват в началото на Вселената, като 0,1 % от масата им е под формата на тъмна материя. Но самоунищожаващата се тъмна материя би била техният двигател.
Тъмната материя е невидима за нас - тя не произвежда или пряко взаимодейства със светлината, но се смята, че с нея са свързани около 85% от материята на Вселената, а останалите 15% се състоят от звезди, планети, газ, прах и земни неща като пици и хора.
Тъмните звезди могат да достигнат маса поне милион пъти по-голяма от тази на Слънцето, а блясъкът им е поне една милиард пъти по-силен, с диаметър около десет пъти разстоянието между Земята и Слънцето.
“Те са големи пухкави зверове", казва Катрин Фрийз, астрофизик в Тексаския университет в Остин, и главен автор на изследването. То е публикувано в изданието “Протоколи на Националната академия на науките”.
"Те са изградени от ядрена материя и се захранват от малкото тъмна материя, която се намира в тях", добавя изследователката. За разлика от обикновените звезди, те биха могли да увеличат маса чрез натрупване на газ, който пада в тях в космоса.
"Те могат да продължат да се увеличават от околния газ почти безкрайно дълго, като станат свръхмасивни", казва Козмин Илие, астрофизик от университета Колгейт и водещ автор на изследването.
Те не биха били толкова горещи, колкото първите обикновени звезди във Вселената. Именно ядреният синтез при тези звезди е довел до появата на елементи, които са по-тежки от водорода и хелия.
Трите обекта, определени като потенциални тъмни звезди, датират от в началото на историята на Вселената - една от 330 милиона години след Големия взрив, който е поставил началото на космоса 13,8 млрд. години, а другите - от 370 млн. години и 400 млн. години след Големия взрив.
Въз основа на данните от "Джеймс Уеб" тези обекти могат да бъдат или ранни галактики, или тъмни звезди, каза Фрийз.
"Една свръхмасивна тъмна звезда е толкова ярка, колкото цяла галактика, така че това може да е едното или другото", добавя Фрийз. Макар че няма достатъчно данни, за да се направи окончателна преценка, тя е на мнение, че космическият телескоп може да успее да получи по-пълни данни за други подобни първични обекти.
Условията в ранната Вселена може да са били благоприятни за формиране на тъмни звезди, с висока плътност на тъмната материя на местата, където се намират облаци от водород и хелий, образуващи звезди. Подобни условия са много малко вероятни днес.
Фрийз и нейни колеги за първи път изразяват мнение да съществуването на тъмни звезди през 2008 г.
"Би било наистина супер вълнуващо да открием нов тип звезда с нов вид източник на топлина", каза Фрийз и дбави: "Това може да да доведе до откриването на първите частици тъмна материя. А след това и научим за свойствата на частиците тъмна материя, като изследваме тъмни звезди с различни маси".