Gli astronomi osservando l’antica luce vista dal telescopio spaziale Webb hanno trovato tre spine che pensavano potessero essere “stelle oscure”, oggetti teorici alimentati dalla materia oscura.

La materia oscura costituisce circa il 27% dell’universo; Il suo partner misterioso, l’energia oscura, costituisce circa il 68%. Puoi fare i conti: sappiamo sorprendentemente poco di cosa è fatto l’universo e di come si comporta. I recenti obiettivi di Webb appaiono in quella regione di incertezza cosmica. La squadra è stata studiata pubblicato La settimana scorsa in Atti della National Academy of Sciences.

I tre obiettivi sono JADES-GS-z13-0, JADES-GS-z12-0 e JADES-GS-z11-0 e sono stati identificati come galassie da Webb nel dicembre 2022. Gli obiettivi sono stati ripresi come parte di JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES)che riprende immagini del campo profondo dello spazio, osservando la luce molto antica per aiutare gli scienziati a comprendere l’evoluzione delle strutture cosmiche come le galassie.

I tre oggetti risalgono a un’epoca in cui l’universo aveva tra i 320 ei 400 milioni di anni, il che li rende molto giovani (in senso cosmologico). E mentre potrebbero essere galassie contenenti milioni di stelle, l’ultimo gruppo di ricerca ipotizza di non aver mai visto stelle oscure prima, che possono essere milioni di volte la massa del nostro sole e potrebbero essere alimentate da collisioni di particelle di materia oscura. piuttosto che la fusione nucleare.

La materia oscura non è letteralmente oscura, almeno non necessariamente. Si chiama materia oscura perché è quasi impossibile da rilevare per gli esseri umani. Noi Vedi la materia oscura nei suoi effetti gravitazionali; aloni di materia oscura cupe galassie insiemeE gli astronomi vedono la luce antica più chiaramente quando la materia oscura si piega e focalizza i fotoni attraverso il suo campo gravitazionale.

Sebbene gli scienziati non sappiano di cosa sia fatta la materia oscura, hanno alcune idee. Come riportato da Gizmodo all’inizio di quest’anno:

Ce ne sono un paio Principali candidati per la materia oscura (E non è un gioco a somma zero; molti candidati alla materia oscura potrebbero contribuire all’universo.) Le WIMP (Weakly Interacting Massive Particles) sono oggetti teorici che hanno massa e si comportano come particelle ma difficilmente interagiscono con la materia ordinaria, da qui la nostra incapacità di riconoscerle.

L’altro candidato principale è l’assione, a Una particella teorica (un bosone, per l’esattezza) chiamata detersivo per bucato. L’asse sarebbe molto più piccolo di un WIMP ed è stato ipotizzato che si comporti più come un’onda che come una particella, come i fotoni della luce.

Ad aprile, un gruppo di scienziati ha studiato gli anelli di Einstein (luce distante riflessa dalla forza di gravità, che forma un anello di luce nello spazio). trovato prove di materia oscura assiale Produce anomalie di luminosità in quasar distanti.

Ma poiché i candidati alla materia oscura non sono in conflitto, le WIMP potrebbero benissimo esistere ancora e l’ultimo gruppo di ricerca sospetta che le WIMP siano al centro delle stelle oscure teoriche. L’idea è che i WIMP nei nuclei oscuri delle stelle si scontrino, annientandosi a vicenda e rilasciando energia termica. Questo calore viene rilasciato nell’idrogeno gassoso, facendo brillare gli oggetti.

“Rilevare un nuovo tipo di stella è interessante di per sé, ma è il rilevamento della materia oscura che sta lavorando su questo – sarebbe enorme”, ha detto Katherine Friese, astrofisica dell’Università del Texas ad Austin e coautrice dello studio. Università lancio. “Se alcuni di questi primi oggetti simili a galassie sono in realtà stelle oscure, la simulazione della formazione delle galassie concorda meglio con le osservazioni”.

Le stelle oscure sono state proposte per la prima volta nel 2008Ma solo ora il telescopio spaziale Webb fornisce una visione chiara di alcune delle luci più antiche che possiamo vedere. Le stelle teoriche sarebbero fredde e gonfie e fino a dieci miliardi di volte la luminosità del Sole, secondo il team di ricerca.

Gli astrofisici descrivono le strutture zanni nello spazio di tanto in tanto, per fornire soluzioni descritte matematicamente ad aspetti dell’astrofisica che sono completamente privi di significato sotto Modello Standard di Cosmologia. (Lo stesso si può dire per vari candidati alla materia oscura, come gli assioni, che hanno lo scopo di spiegare i problemi con il Modello standard della fisica delle particelle.)

All’inizio di quest’anno, A.J Un team di fisici ha descritto il solitone topologico, che sembrerebbe un buco nero a causa dei suoi effetti gravitazionali ma emetterebbe comunque luce. Le stelle bosoni e le gravistelle sono esempi di altri oggetti che sono stati proposti matematicamente ma mai osservati.

Allo stesso modo, gli oggetti conosciuti sono potenziali siti per la produzione di materia oscura. Nel 2021, un team di astrofisici ha proposto Che gli assioni possono essere prodotti nei nuclei delle stelle di neutroni, alcuni degli oggetti più densi dell’universo. Puoi pensare alle stelle oscure nella direzione opposta: piuttosto che i loro centri come fabbriche di particelle di materia oscura, sono luoghi per la loro distruzione.

Il team di ricerca ritiene che le stelle oscure possano essere fraintese come grandi galassie e che le stelle possano seminare i buchi neri supermassicci visti anche nei primi giorni dell’universo, vale a dire nelle prime centinaia di milioni di anni della loro esistenza.

Alcuni di questi buchi neri supermassicci possono anche svolgere un ruolo nello sfondo delle onde gravitazionali, che Gli astrofisici hanno visto i primi segni il mese scorso. Mentre i buchi neri supermassicci orbitano l’uno intorno all’altro sulla scala di centinaia di milioni di anni, provocano increspature quasi impercettibili nello spazio-tempo che rimbalzano attraverso l’universo.

Più osservazioni con Webb daranno agli astrofisici una visione migliore di quelle antiche fonti di luce; Che si tratti di galassie o stelle alimentate dalla materia oscura, speriamo di non rimanere ancora a lungo nell’oscurità.

Altro: gli astrofisici scoprono gli anelli di Einstein che migliorano lo stato della materia oscura degli assioni