Тёмные звёзды могут объяснить три главные загадки ранней Вселенной

Новое исследование под руководством доцента физики и астрономии Колгейтского университета Космина Илие предлагает, что гипотетические «тёмные звёзды» могут быть ключом к разгадке трёх крупных астрономических загадок, обнаруженных телескопом «Джеймс Уэбб» (JWST) в эпоху космического рассвета.

К ним относятся неожиданно яркие «голубые монстры» — компактные галактики без пыли, существование сверхмассивных чёрных дыр в чрезвычайно ранние сроки и загадочные «маленькие красные точки» (LRDs), которые почти не излучают в рентгеновском диапазоне. Эти наблюдения не укладываются в существующие теории формирования первых звёзд и галактик.

Тёмные звёзды — это теоретические объекты, которые, в отличие от обычных звёзд, могут получать энергию не только от термоядерного синтеза, но и от аннигиляции частиц тёмной материи. Это позволяет им достигать колоссальных размеров и масс, а при коллапсе — естественным образом становиться «семенами» для будущих сверхмассивных чёрных дыр.

Авторы исследования детально описывают, как тёмные звёзды могут объяснить свойства всех трёх загадочных классов объектов. В частности, в спектре одного из кандидатов (JADES-GS-13-0) обнаружены характерные линии поглощения гелия, что ранее наблюдалось и в другом объекте (JADES-GS-14-0).

«Некоторые из самых значительных загадок, поставленных данными JWST о космическом рассвете, на самом деле являются чертами теории тёмных звёзд», — заявил Космин Илие.

Если существование тёмных звёзд подтвердится, это не только заполнит пробелы в понимании ранней Вселенной, но и позволит напрямую исследовать свойства частиц тёмной материи, связав космологические наблюдения с фундаментальной физикой.