Непроникно чорні та гігантські: вчені розповіли, якими були перші зірки у Всесвіті

Вчені вважають, що зірки в найперших галактиках складалися не зі звичайної матерії і деякі з них досі існують, просто ми їх ще не знайшли, адже вони інші.

Американські вчені представили у виданні Proceedings of the National Academy of Sciences нову теорію, згідно з якою найперші зірки існували завдяки зіткненню часток темної матерії, а не завдяки відомому термоядерному синтезу. І такі зірки, найімовірніше, перебувають у трьох одних із найдальших галактик, які виявив телескоп Вебб. При цьому такі зірки все ще можуть існувати навіть зараз, але виглядають вони зовсім по-іншому, тому їх досі не знайшли, пише ScienceAlert.

За словами авторів дослідження, їхня нова теорія допомагає пояснити природу загадкової темної матерії, а також факт існування величезної кількості надмасивних чорних дір. І в цьому свою ключову роль відіграють зірки, що складаються з темної матерії.

Головні загадки Всесвіту

Хоча вчені вже досить багато знають про наш Всесвіт, все ж залишаються "білі плями" в розумінні всієї природи космосу.

• Не в останню чергу це стосується такої речовини, як темна матерія. Астрофізики знають, що вона існує, завдяки гравітаційному впливу на галактики, зірки і скупчення галактик загадкової речовини. Темна матерія відрізняється від звичайної матерії і її набагато більше у Всесвіті.

• Також залишається проблема з тим, що астрономи бачили тільки залишки зниклих перших зірок, але ніколи не бачили самі ці зірки.
• Ще одне питання залишається без повної відповіді, і воно стосується надмасивних чорних дір у центрах майже всіх галактик. Йдеться про те, чому такі чорні діри, які мають масу в мільйони і навіть у мільярди разів більшу за масу Сонця, стають такими величезними.
• Крім трьох вищевказаних запитань, які потребують повної відповіді, є й четверта загадка. За час своєї роботи в космосі телескоп Вебб виявив дуже багато галактик, що мають велику масу, але всі вони з'явилися на зорі існування космосу. Як вони змогли набрати таку масу за відносно невеликий за космічними мірками проміжок часу поки що не зрозуміло.

Зірки з темної матерії

Для вирішення вищевказаних загадок автори нового дослідження пропонують одне рішення: зірки з темної матерії. Звичайні зірки складаються зі звичайної матерії, а якщо точніше, то здебільшого з гелію і водню, і їхнє життя підтримується за рахунок термоядерної реакції в їхніх ядрах.

Згідно з новою теорією, зірки з темної матерії підтримують своє життя за рахунок знищення часток цієї темної матерії. Деякі вчені вважають, що під час зіткнення двох часток темної матерії вони знищують одна одну. Автори нового дослідження вважають, що в ранньому Всесвіті було ще більше темної матерії, ніж зараз, і згустки з цієї речовини могли створити перші зірки.

Саме такі зірки, принаймні як показують розрахункові характеристики цих об'єктів, можуть перебувати в галактиках JADES-GS-z13-0, JADES-GS-z12-0 та JADES-GS-z11-0, які виявив телескоп Вебб. Вони є одними з найвіддаленіших з усіх відомих і існували вже через кілька сотень мільйонів років після Великого вибуху.

За словами вчених, після смерті ці зірки перетворилися на надмасивні чорні діри. Тому їх не вдалося виявити і це пояснює наявність великої кількості таких гігантських чорних дір.

Як перевірити нову теорію?

Науковці вважають, що якщо їхня теорія правильна, то скоріш за все не всі зірки з темної матерії зникли, адже досі можна побачити звичайні зірки, вік яких становить понад 12 млрд років. Виходить, що деякі із зірок із темної матерії можуть ще існувати зараз, а не побачили їх тому, що вони зовсім інші.

Автори дослідження вказують на те, що ці зірки мають особливі сигнатури, які можна все-таки виявити. Але навіть телескоп Вебб поки що цього зробити не може. Тож потрібно чекати на створення потужніших телескопів, щоб підтвердити цю теорію.