ジェームズ・ウェッブが暗黒物質を食べる仮説の星を発見

最初の星はおそらくそれとは大きく異なっていました今日私たちが目にするもの。ほとんどの天文学者は、宇宙の最初の発光体は大きく、太陽の100倍もの質量があり、その深部での核反応により非常に明るかったと信じています。しかし、一部の研究者は、第一世代の星の大きさと明るさは、光と相互作用せず、直接観察することができない物質の形態である神秘的な暗黒物質を吸収した結果であると示唆しています。このような異常な天体が広大な宇宙に存在し得るという事実は、ジェームス・ウェッブ宇宙天文台によって思い出されました。天文学者たちは最近、古代の信じられないほど大きな 3 つの星の画像を公開しました。これにより、現代の宇宙論モデルの問題を解決し、宇宙論を深めることができます。暗黒物質の理解。また、新しいタイプの星の発見は、それ自体が興味深い出来事です。

ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡は、謎の暗黒物質を食べる古代の天体「ダークスター」を発見した可能性がある

新しいタイプの星の発見はそれ自体が非常に素晴らしいことですこの研究の共著者であり、テキサス大学の著名な天体物理学者であるキャサリン・フリーズ氏は、興味深いが、それらが暗黒物質によって動かされているという発見はさらに壮大であると声明で述べた。

謎の星と暗黒物質

ダークマターは理論上の概念です物理学なので、研究するのは非常に困難です。この謎の物質が重力相互作用にのみ関与し、直接観察の対象ではないという事実は、問題を複雑にするだけです。科学者たちは、それが宇宙の約27％を占めており、銀河や星がどのように形成されるかを説明していると信じています。また、暗黒物質は、衝突時に熱を放出して消滅する弱相互作用大粒子 (WIMP) で構成されているとも示唆されています。

「崩壊する原子の雲の中で衝突する水素とWIMPのエネルギー相互作用は、最終的には巨大な暗黒星の形成につながる可能性がある」と研究者らは説明する。入手可能な推定によると、そのような星の質量は太陽質量の数百万倍、明るさは100億倍も超える可能性があります。

もし暗黒星が本当に存在するなら、超大質量ブラックホールの形成を説明できるかもしれない

さらに、暗黒星は最大まで成長する可能性があります。驚くほど大きく、太陽のような通常の熱核星を覆います。そして、もしこれらの天体が本当に存在するのであれば、これまでに観測された宇宙初期に形成された大きな銀河を説明できる可能性があり、その形成にはもっと時間がかかったはずだと考えられています。

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それが判明 暗い星 - 暗闇を食べる架空の物体ビッグバンから約4億年後に出現した物質。同時に、そのような星が崩壊した場合、古代銀河の形成に必要な超大質量ブラックホールが形成される可能性があります。

ジェームズ・ウェッブ望遠鏡は一体何を発見したのでしょうか?

最大の空間を利用する天文学者米国科学アカデミー紀要に最近掲載された論文で報告されているように、ジェームズ・ウェッブ天文台は謎の暗黒星を発見したと考えられている。観察を確認するにはさらに多くの時間と証拠が必要ですが、新しい研究の結果は非常に興味深いものです。

これは、必要なコンポーネントが星の形成は宇宙の歴史の中で劇的に進化してきました。したがって、最初の星は、ビッグバンの約 2 億年後に、ほぼ完全に水素とヘリウムからなるガス雲から形成され、星形成のいくつかのサイクルを経て、より重い元素がその後に出現しました。

暗黒星 - 宇宙最初の発光体の生成

重元素が存在しないことが影響を及ぼしたこれらの雲は重力の影響で冷えて崩壊しました。このモデルは、雲の中のガスが時間の経過とともに（現代の恒星と同じように）核融合を引き起こすほど高密度になり、十分に高温になったことを示唆しています。しかし、天体物理学者は、これらの最初の星、つまり第 3 の集団の星は、 非常に巨大で短命でした。

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天文学者たちはまだ直接第三集団IIIの星を観察するため、その形成の問題は未解決のままです。 2008年、テキサス大学のキャサリン・フリーズとその同僚は、最初の星は暗黒物質によって燃料を供給されていたと示唆した。このため、彼らはこれらの天体が目に見えるほど十分な光を発するかどうか確信が持てず、それらを「暗黒星」と呼びました。

しばらくしてから、天文学者たちはそれを計算しました。暗い星は銀河全体と同じくらい明るいこともあります。「ダークスター」という名前は誤称であることが判明しましたが、とにかく私たちはそれが気に入りました」とフリーズは言います。

フリーズのモデルによると、暗黒星は次のように形成されます。雲は主に水素で構成されており、その中の暗黒物質の割合は質量のわずか 0.1% です。ダークマター粒子が互いに衝突すると、光子、電子、その他の粒子が放出されて消滅する可能性があります。これらの副産物のほとんどは雲の中に残り、熱を放出して雲を輝かせます。

ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡によって発見された天体

「暗黒星は理論的に興味深いアイデアです。」この新しい研究には関与していないテキサス大学の宇宙学者ジュリアン・ムニョス氏は言う。「自己破壊は、暗黒物質の多くのモデルでかなり一般的な特徴であり、後者は弱く相互作用する巨大な粒子で構成されています」と彼は言う。

これは興味深いです。暗黒物質 - 重力理論の鍵?

フリーズのモデルによると、WIMP の自己消滅(暗黒物質粒子) は、太陽とほぼ同等の質量を持つ初期宇宙のガス雲の重要なエネルギー源であったと考えられます。結果として生じる暗い星の表面温度は約 10,000 K で、明るく輝くには十分ですが、余分な物質が内部に蓄積するのを防ぐには十分ではありません。

それはこれらの超大質量の暗黒星です、フリーズ氏らは、ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡で得られたデータから発見したと述べている。現在までに、この宇宙天文台は、星形成の最も初期の時代に属する 700 以上の天体を特定しました。現時点では、データの精度が十分でないため、これらのオブジェクトが何であるかは明らかではありません。

ジェームズ・ウェッブ宇宙天文台からのデータ

しかし、ウェッブ氏のチームはその後、次のことを実行した。これらの天体の小さなサンプルの分光測定 - そのうちの 5 つが公開されており、フリーズの分析に基づくと、5 つのうち 3 つが暗黒星である可能性があります。

トピックの詳細: 最初の星が宇宙に現れたのはいつですか?

誤認

もちろん、まだ石には何も彫られていません。研究の著者らによると、彼らが観察した暗黒星は実際には単なる銀河である可能性があり、そのほうがもっともらしいと思われる。「私たちのように、まったく新しいものを思いつく可能性は常に低いため、標準モデル内の何かを調整する必要がある可能性が高くなります」とフリーズ氏は説明します。

Но если некоторые из этих объектов, которые выглядят как ранние галактики, на самом деле являются темными звездами, то наше моделирование формирования галактик лучше согласуется с наблюдениями, –отмечают исследователи.