Druhý nejvzdálenější objekt, jaký kdy spatřil James Webb Telescope Může to být „temná hvězda“ poháněná temnou hmotou než jadernou fúzí.
Při pohledu na vlnové délky světla vyzvednuté Jamesem Webb Space Telescope (JWST) vědci identifikovali čtyři kandidáty na temné hvězdy – s jedním zdánlivě vlastněním podpisu absorpce helia „kouření“, informovali vědci ve studii zveřejněné 30. září v časopise. PNAS.
Poprvé předpokládán v roce 2007, Tmavé hvězdy se předpokládá, že jsou mezi některými z prvních hvězd – nazývaných hvězdy populace III – Velký třesk. Podle teorie jsou vyrobeny při kolapsu vodíku a helia, které by samy o sobě tvořily černou díru, mísily se s tmavou hmotou. Temné hvězdy jsou považovány za mimořádně masivní a jasné, dosahují milionkrát větší než hmotnost slunce a spálit jednu miliardukrát jasně.
„Naše počáteční jméno„ Dark Star “je nesprávným jménem,“ spoluautor studie Katherine FreeseProfesor fyziky na University of Texas v Austinu, který navrhl hypotézu Dark Star, řekl Live Science. „Nejsou ani (zcela) tmavou hmotu, ani nejsou temné.“
Nalezení temných hvězd by mohlo vysvětlit některé z velmi záhadných objektů, které JWST spatřil v raném vesmíru, jako je například Obří supermassivní černé díry, které se tvořily neuvěřitelně rychleŘekl Freese. To by také poskytlo vhled do povahy temné hmoty. „Je to sonda, nejen nový druh hvězdy,“ řekla, „takže tito kandidáti jsou pro nás velmi povzbuzující.“
Aby zjistil potenciální kandidáty na temnou hvězdnou hvězdu, tým procházel pozorováním z JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (Jades). Zaměřili se na data shromážděná Poblíž infračerveného spektrografu (NIRSPEC): Nástroj měřící jednotlivé vlnové délky světla přicházející z nebeských objektů, aby se dozvěděl o jejich teplotách, hmotách a chemických otiscích prstů.
Vědci stanovili různá kritéria při jejich vyhledávání: signály musely být mladší než Redshift 10 (redward protahování starověkého světla vesmíru odpovídající 500 milionů let po velkém třesku), mohly obsahovat pouze vodík a helium a musely být z jediného objektu.
To je vedlo ke čtyřem kandidátům Dark Star: Jades-GS-Z11-0, Jades-GS-Z13-0, Jades-Z14-0 a Jades-GS-Z14-1. Jades-GS-Z14-0 je druhý nejvzdálenější objekt dosud pozorováno JWST.
Signály z prvních hvězd
Modely každého kandidáta ukázaly, že všechny čtyři by mohly být věrohodně tmavé hvězdy, možná dokonce supermassivní tmavé hvězdy.
Tým také našel náznaky „podpisu kuřácké zbraně“ pro supermassivní tmavé hvězdy v datech vlnové délky Jades-GS-Z14-0-jednotlivě ionizované atomy helia absorbující světelné částice s vlnovou délkou 1640 angstromů (angstrom je sto milionůkrát menší).
„Očekává se, že žádné jiné známé objekty s vysokým redshift nebudou vytvořit takový absorpční rys,“ napsali autoři ve studii a přidali váhu k jejich návrhu, že Jades-Z14-0 je temná hvězda.
Tým však byl překvapen, když zjistil, že Atacama velké milimetrové/submillimetrové pole (Alma) v Chile měl Zjistil kyslík Jades-GS-Z14-0Prvek produkovaný pouze hvězdami poháněných jadernou fúzí. „To mě trochu znepokojuje,“ řekl Freese.
Tým nyní provozuje simulace, aby určil, kolik kyslíku je povoleno předtím, než se temná hvězda již nemůže vytvořit, studujte spoluautor Cosmin IlieFyzik na Colgate University v New Yorku řekl Live Science. „Logic mi říká, že by měl být jakýsi přechod,“ řekl.
Tmavé hvězdy zůstávají kontroverzní a jejich existence není v žádném případě akceptována. „Většina komunitě Star Star Pop III si ve skutečnosti nemyslí, že se mohou tvořit hořáky temné hmoty (Dark Stars),“ Daniel WhalenLive Science řekl kosmolog na University of Portsmouth ve Velké Británii, který se nezúčastnil výzkumu.
Ve skutečnosti Whalen uvedl, že „obrovským problémem“ s tímto výzkumem je, že se nerozlišuje mezi Dark Stars a Supermasivní prvotní hvězdy. „To je slon v místnosti opravdu tady,“ řekl.
Ačkoli jsou kandidáti Dark Star masivnější než většina supermassivních prvotních hvězd, jejich údaje o vlnové délce je třeba porovnat pro oba typy hvězd, aby vyloučily supermasivní prvotní hvězdy, vysvětlil Whalen.
V reakci na tuto kritiku Ilie uvedla, že protože supermassivní prvotní hvězdy nežijí tak dlouho jako temné hvězdy, pokud je identifikováno mnoho vhodných podpisů, je statisticky pravděpodobnější, že budou temné hvězdy. To znamená, že k vyřešení tohoto tajemství je zapotřebí mnohem více pozorování.
Mezitím Freese řekl, že tým pracuje na automatizaci hledání temných hvězd v datech JWST „takže nemusíme dělat nic kromě udržování našich očí otevřených“.
