Webb teleskopu, gizemli ‘karanlık yıldızların’ cezbedici kanıtlarını yakaladı

WASHINGTON (Reuters) – Son 15 yıldır bilim insanları, Güneş ve diğer sıradan yıldızlar gibi atomların füzyonundan değil, karanlık madde adı verilen gizemli bir maddeden güç alan, yalnızca varsayımda bulunulan ancak asla gözlemlenmeyen bir yıldız türünün kanıtını arıyorlar. .

James Webb Uzay Teleskobu’nun evrenin şafağına bakma yeteneği sayesinde, iyi adayların “karanlık yıldızlar” olduğu belirlendi.

2021’de fırlatılan ve geçen yıl veri toplamaya başlayan Webb tarafından gözlemlenen üç nesne, başlangıçta evrendeki bilinen en eski gökadalardan bazıları olarak tanımlandı, ancak araştırmacılara göre bunlar aslında dev karanlık yıldızlar olabilir.

Varlığı öncelikle galaktik ölçekteki yerçekimi etkilerine dayanarak bilinen görünmez bir madde olan karanlık madde, karanlık yıldızların küçük ama çok önemli bir bileşeni olacaktır. Bu yıldızların neredeyse tamamen hidrojen ve helyumdan -evrenin bebeklik döneminde var olan iki element- yapılmış olduğu ve kütlelerinin %0,1’inin karanlık madde formunda olduğu açıklanıyor. Ancak kendi kendini yok eden karanlık madde onun motoru olacaktır.

Karanlık madde bizim için görünmezdir – doğrudan ışık üretmez veya ışıkla etkileşime girmez – ancak evrendeki maddenin yaklaşık %85’ini oluşturduğu ve geri kalan %15’in yıldızlar, gezegenler, gaz gibi sıradan maddelerden oluştuğu düşünülmektedir. pizza ve insanlar gibi toz ve karasal nesneler.

Karanlık yıldızlar, Dünya ile Güneş arasındaki mesafenin yaklaşık on katı bir çapa sahip olarak, Güneş’ten en az bir milyon kat daha fazla kütleye ve en az bir milyar kat daha fazla parlaklığa ulaşabilecek.

Austin’deki Texas Üniversitesi’nde teorik astrofizikçi ve dergide yayınlanan araştırmanın kıdemli yazarı Katherine Freese, “Onlar büyük, şişkin canavarlar” dedi. Ulusal Bilimler Akademisi Bildiriler Kitabı.

Friese, “Atomik maddeden yapılmış ve içindeki bir miktar karanlık madde tarafından destekleniyor” diye ekledi.

Sıradan yıldızların aksine, uzayda üzerlerine düşen gazı biriktirerek kütle kazanabileceklerdi.

Colgate Üniversitesi astrofizikçisi ve çalışmanın baş yazarı Cosmin Illy, “Çevredeki gazları neredeyse süresiz olarak biriktirmeye devam ederek süper kütleli bir duruma ulaşabilirler” dedi.

Evrendeki ilk nesil normal yıldızlar kadar sıcak olmayacak. Hidrojen ve helyumdan daha ağır elementler üreten yıldızların çekirdeklerinde meydana gelen nükleer füzyondu.

Olası karanlık yıldızlar olarak birbirine bağlanan üç nesne, evren tarihinin erken dönemlerine aittir – biri, evreni 13,8 milyar yıl önce başlatan Büyük Patlama olayından 330 milyon yıl sonraya, diğer nesneler ise 370 milyon yıl ve Big Bang’den 400 milyon yıl sonra. Patlama.

Friese, Webb’in verilerine dayanarak, bu nesnelerin erken galaksiler veya karanlık yıldızlar olabileceğini söyledi.

Friese, “Karanlık, büyük bir yıldız tüm galaksi kadar parlaktır, bu nedenle biri veya diğeri olabilir” diye ekledi.

Bu üçü hakkında kesin bir karar vermek için yeterli veri olmasa da Webb, karanlık bir yıldızın kanıtını sağlayabilecek diğer benzer ilkel nesneler hakkında daha eksiksiz veriler elde edebilir.

Erken evrendeki koşullar, hidrojen ve helyum bulutlarından yıldız oluşum bölgelerinde yüksek yoğunlukta karanlık madde bulunan karanlık yıldızların oluşumu için elverişli olabilir. Bu tür durumlar bugün son derece olası değildir.

Freese ve iki meslektaşı, ilk kez 2008 yılında, 1960’ların “Dark Star” şarkısına dayanarak karanlık yıldızların varlığını öne sürdüler.

Friese, “Yeni bir tür ısı kaynağına sahip yeni bir yıldız türü bulmak gerçekten heyecan verici olurdu” dedi. “Bu, ilk karanlık madde parçacıklarının keşfine yol açabilir. Ardından, farklı kütlelere sahip çeşitli karanlık yıldızları inceleyerek karanlık madde parçacıklarının özelliklerini öğrenebilirsiniz.”

(Bildiren Will Dunham; Düzenleyen Rosalba O’Brien)

Standartlarımız: Thomson Reuters Güven İlkeleri.