В начале 2025 года телескоп «Джеймс Уэбб» заметил три необычных объекта, которые не вписываются в привычную картину ранней Вселенной. Они могут быть темными звездами — гигантскими объектами, которые светятся не за счет термоядерного синтеза, а из-за аннигиляции частиц темной материи. Название вводит в заблуждение — эти звезды вовсе не «темные» и могут быть ярче многих молодых галактик.
Темная материя остается одной из самых загадочных субстанций космоса. Она составляет около 27% Вселенной и не взаимодействует со светом. Если ее частицы являются собственными античастицами, при столкновениях они аннигилируют, выделяя энергию. В плотных облаках ранней Вселенной этот процесс мог нагревать водород и гелий, замедляя их сжатие и препятствуя запуску обычного термоядерного синтеза. Так формировались объекты огромных размеров с относительно низкой поверхностной температурой, которые могли существовать миллионы лет, пока притягивали темную материю.
Такие звезды имеют характерные признаки. Они древние и поэтому сильно смещены в красную область спектра. В их составе почти нет тяжелых элементов, а радиусы достигают десятков астрономических единиц. Масса некоторых может достигать 10 тысяч-10 миллионов солнечных. Именно такие свойства телескоп зафиксировал у трех далеких объектов. Один из них показал аномально высокое содержание гелия — возможный химический след темной звезды.
Если эти объекты действительно темные звезды, они могут объяснить происхождение первых сверхмассивных черных дыр. Когда темная материя иссякает, легкие темные звезды переходят к обычному термоядерному синтезу, а гиганты рушатся прямо в черные дыры. Это объясняет, как в молодой Вселенной так быстро появились монстры вроде черной дыры в галактике UHZ-1 массой почти 10 млн Солнц, образовавшейся всего через 500 млн лет после Большого взрыва.
Идея остается спорной. Некоторые астрономы считают, что наблюдаемые объекты могут быть необычными галактиками или массивными обычными звездами. Для подтверждения нужны новые данные «Джеймса Уэбба» и уточненные модели.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что ученые, возможно, обнаружили темную материю.
