Webbov vesmírny teleskop odhalil jeden z najlepších dôkazov existencie „temných hviezd“. Takéto extrémne objekty si nevieš ani predstaviť
Nové dáta z Vesmírneho teleskopu Jamesa Webba priniesli prvé dôkazy o existencii supermasívnych temných hviezd. Tieto záhadné objekty môžu vysvetliť vznik najväčších čiernych dier aj tajomstvo tmavej hmoty.
Vesmírny teleskop Jamesa Webba nám priniesol silné dôkazy, ktoré naznačujú, že prvé hviezdy vo vesmíre mohli vyzerať úplne inak, ako sme si doteraz mysleli, informuje portál Phys.
Súčasné modely nám naznačujú, že úplne prvé hviezdy vznikali z čistých oblakov vodíka a hélia, prvých pár rokov po veľkom tresku. Vďaka dátam Vesmírneho teleskopu Jamesa Webba ale majú astronómovia v ruke prvé jasné dôkazy, podľa ktorých prvé hviezdy vyzerali úplne inak. Môže ísť o prvé dôkazy, ktoré nám naznačujú existenciu takzvaných “supermasívnych temných hviezd”.
Supermasívne temné hviezdy sú gigantické, extrémne jasné, no napriek tomu “nadýchané” objekty. Skladajú sa z oblakov vodíka a hélia, no tomuto plynu bráni zrútiť sa pod svojou gravitáciou sila ničiacej sa temnej hmoty v ich jadrách. Výskumníci tvrdia, že temné hviezdy nám môžu pomôcť vyriešiť hneď dve kozmické záhady. Tou prvou je existencia galaxií, ktoré sú extrémne staré, extrémne jasné, no pritom oveľa kompaktnejšie, než by mali byť. Druhou záhadou je existencia najväčších supermasívnych čiernych dier.
Čo sú to temné hviezdy?
Najväčšie supermasívne čierne diery majú hmotnosť v desiatkach miliárd Sĺnk a naše modely naznačujú, že ak by tieto gigantické objekty pohlcovali aktívne hmotu od začiatku vesmíru, teda pred 13,8-miliardami rokov, dodnes, nedokázali by narásť do takých rozmerov, aké pozorujeme. Astronómovia preto predpokladajú, že musí existovať iné riešenie.
Supermasívne temné hviezdy môžu poskytnúť odpoveď pre vznik najväčších čiernych dier vo vesmíre.
Neprehliadni
Hoci temná hmota tvorí asi 25% vesmíru, jej podstata vedcom uniká. V súčasnosti prevláda názor, že tmavá hmota sa skladá z nového typu elementárnej častice, ktorú zatiaľ nebolo možné pozorovať ani detegovať. Hoci lov na detekciu takýchto častíc prebieha už niekoľko desaťročí, zatiaľ sa nenašiel žiadny presvedčivý dôkaz.
Medzi hlavných kandidátov na tmavú hmotu patria Slabo intereagujúce masívne častice. Pri zrážke by sa tieto častice teoreticky anihilovali, pričom by uvoľnili teplo do kolabujúcich mrakov vodíka a premenili ich na jasne žiariace temné hviezdy.
Podmienky na formovanie temných hviezd boli ideálne niekoľko stoviek miliónov rokov po Veľkom tresku a v centrách temnej hmoty. Práve vtedy a tam sa očakáva, že sa sformovali aj prvé hviezdy vo vesmíre.
“Po prvýkrát v histórii sa nám vďaka Webbovmu vesmírnemu teleskopu podarilo odhaliť prvých sľubných kandidátov na temné hviezdy. Medzi týchto kandidátov sa radia aj jedny z najskorších objektov, aké sme objavili. Tieto objekty vznikli približne 300-miliónov rokov po Veľkom tresku. Kandidáti na temné hviezdy sa hmotnosťou pohybujú v miliónoch násobkoch hmotnosti Slnka a majú obrovský potenciál nás naučiť viac nielen o temnej hmote, ale aj o predchodcoch čiernych dier vo vesmíre,” hovoria autori výskumu.
Mimoriadne silné dôkazy o existencii temných hviezd
Vedci dokopy identifikovali štyroch kandidátov na temné hviezdy, JADES-GS-z14-0, JADES-GS-z14-1, JADES-GS-13-0, a JADES-GS-z11-0. Všetky objekty sú konzistentné s interpretáciou, ktorú máme pre supermasívne temné hviezdy. Zároveň ale autori naznačujú, že všetky štyri objekty sú konzistentné aj s modelom pre galaxie.
Temné hviezdy však majú jeden definitívny spôsob, ako ich odhaliť. Ide o absorpčnú čiaru pri vlnovej dĺžke 1640 Ångströmov. Ide o mimoriadne špecifický signál, ktorý vzniká prítomnosťou obrovskému množstvu jednotne ionizovaného hélia v ich atmosférach. Jeden zo štyroch pozorovaných objektov sa presne týmto signálom vyznačuje.
Autori štúdie veria, že toto je ten definitívny dôkaz, ktorý hľadali na preukázanie existencie temných hviezd. Potrebujú však ešte ďalšie pozorovania, ktoré by potvrdili dáta Webbovho vesmírneho teleskopu. Pozorovania s observatóriom ALMA potvrdili prítomnosť kyslíka cez nebulárnu emisnú líniu. Ak sa obe odhalené vlastnosti potvrdia, mohlo by ísť o tmavú hviezdu, ktorá sa nachádza v prostredí bohatom na kovy.
