يقترح العلماء أنهم اكتشفوا نجومًا مدعومة بمادة الويب المظلمة

اكتشف علماء الفلك الذين نظروا إلى الضوء القديم المرصود بواسطة تلسكوب الفضاء ويب ثلاث إبر لما يعتقدون أنها “نجوم مظلمة” ، وهي أجسام نظرية مدعومة بالمادة المظلمة.

27٪ من الكون موضوعي؛ شريكها في الغموض ، الطاقة المظلمة ، حوالي 68٪. يمكنك إجراء العمليات الحسابية: نحن لا نعرف سوى القليل جدًا عن مكونات الكون وكيف يعمل. في عالم عدم اليقين الكوني هذا ، تظهر أهداف الويب الأخيرة. كانت هناك دراسة جماعية نشرت الأسبوع الماضي في وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم.

الأهداف الثلاثة هي JADES-GS-z13-0 و JADES-GS-z12-0 و JADES-GS-z11-0 ، وتم تحديدها على أنها مجرات بواسطة Webb في ديسمبر 2022. المسح المتقدم العميق خارج المجرة JWST (JADES)إنه ينظر إلى الضوء القديم جدًا ويلتقط صورًا من المجال العميق للفضاء لمساعدة العلماء على فهم تطور الأنظمة الكونية مثل المجرات.

كانت الأجسام الثلاثة يتراوح عمرها بين 320 و 400 مليون سنة في الكون ، مما يجعلها صغيرة جدًا (بالمعنى الكوني). على الرغم من أنها قد تكون مجرات بها ملايين النجوم ، إلا أن فريق بحث حديث يقول إنها أحلك النجوم التي شوهدت على الإطلاق ، مدعومة بتصادم جسيمات المادة المظلمة التي تبلغ كتلتها ملايين أضعاف كتلة شمسنا. بدلا من الاندماج النووي.

المادة المظلمة ليست مظلمة حقًا ، على الأقل ليس بالضرورة. يطلق عليها اسم المادة المظلمة لأنه يكاد يكون من المستحيل على البشر اكتشافها. نحن شاهد الموضوع في تأثيرات الجاذبية؛ تتجمع هالات المادة المظلمة معًا في المجرات المتوهجةوعندما تنحني المادة المظلمة وتركز الفوتونات التي تنقل مجال جاذبيتها ، يرى علماء الفلك الضوء القديم بشكل أكثر وضوحًا.

على الرغم من أن العلماء لا يعرفون ما الذي يتكون منه المادة المظلمة ، إلا أن لديهم بعض الأفكار. كما ذكرت Gizmodo في وقت سابق من هذا العام:

هناك زوجان المرشحين الرائدين للمادة المظلمة (وهي ليست لعبة محصلتها صفر ؛ يمكن للعديد من المرشحين المساهمة في المادة المظلمة في الكون). الجسيمات الضخمة ضعيفة التفاعل (WIMPs) هي أشياء نظرية لها كتلة وتتصرف مثل الجسيمات ، ولكنها تتفاعل فقط مع المادة العادية – ومن ثم عدم القدرة على التعرف عليها.

المرشح الرئيسي الآخر هو Axon، A سمي الجسيم النظري (البوزون ، على وجه التحديد) على اسم منظف الغسيل.. يُفترض أن يكون المحور أصغر بكثير من WIMP ويتصرف مثل الموجة أكثر من الجسيم ، مثل فوتونات الضوء.

في أبريل ، قام فريق من العلماء بدراسة حلقات أينشتاين (الضوء البعيد ، عدسة الجاذبية القوية ، يخلق حلقة من الضوء في الفضاء) دليل على المادة المظلمة المحورية ينتج شذوذ في السطوع في الكوازارات البعيدة.

ولكن نظرًا لأن المادة المظلمة المرشحة ليست حصرية بشكل متبادل ، فقد تظل WIMPs كذلك ، ويشك فريق بحث حديثًا في أن WIMPs هي في قلب النجوم المظلمة النظرية. الفكرة هي أن WIMPs في قلب النجوم المظلمة تصطدم ، وتفني بعضها البعض وتطلق الطاقة الحرارية. يتم إطلاق هذه الحرارة كغاز هيدروجين ، مما يتسبب في توهج الأجسام بشكل ساطع.

قالت كاثرين فريز ، عالمة الفيزياء الفلكية في جامعة تكساس في أوستن والمؤلفة المشاركة في الدراسة: “إن العثور على نوع جديد من النجوم أمر مثير للاهتمام للغاية ، ولكن من الصعب العثور عليه – سيكون هائلاً”. جامعة تحرير. “إذا كانت بعض هذه الأجسام التي تبدو وكأنها مجرات بدائية هي في الواقع نجوم مظلمة ، فإن محاكاة تشكل المجرات تتوافق بشكل أفضل مع الملاحظات.”

تم اقتراح النجوم المظلمة لأول مرة في عام 2008، ولكن الآن فقط يقدم تلسكوب ويب الفضائي أوضح لمحات لبعض أقدم الضوء الذي يمكننا رؤيته. وفقًا لفريق البحث ، فإن النجوم النظرية باردة ومنتفخة وضيقة أكثر بعشرة مليارات مرة من الشمس.

يصف علماء الفيزياء الفلكية هياكل جوني في الفضاء أحيانًا على أنها توفر حلولًا موصوفة رياضيًا لجوانب الفيزياء الفلكية التي لا معنى لها تمامًا. النموذج القياسي الكوني. (يمكن قول الشيء نفسه بالنسبة لمختلف المواد المظلمة المرشحة ، مثل البديهيات ، التي تم تطويرها لشرح المشكلات في النموذج القياسي لفيزياء الجسيمات).

في وقت سابق من هذا العام ، أ وصفت مجموعة من الفيزيائيين السليتون الطوبولوجينظرًا لتأثيراته الجاذبية فإنه يبدو وكأنه ثقب أسود ولكنه لا يزال ينبعث منه الضوء. النجوم البوزونية ونجوم الحفر هي أمثلة على الأشياء الأخرى التي تم اقتراحها رياضيًا ولكن لم يتم ملاحظتها.

بالطريقة نفسها ، تعتبر الأشياء المعروفة مواقع محتملة لإنتاج المادة المظلمة. في عام 2021 ، أوصت لجنة من علماء الفيزياء الفلكية يمكن أن تتشكل المحاور في قلب النجوم النيوترونية ، وهي من أكثر المواد كثافة في الكون. يمكنك التفكير في النجوم المظلمة في الاتجاه المعاكس: فبدلاً من أن تكون مراكزها مصانع لجزيئات المادة المظلمة ، فهي مواقع فنائها.

يعتقد فريق البحث أن النجوم المظلمة يمكن الخلط بينها وبين المجرات الضخمة ، وأن النجوم يمكن أن تزرع ثقوبًا سوداء فائقة الكتلة شوهدت حتى في الأيام الأولى للكون – أي في بضع مئات الملايين من السنين الأولى.

قد يكون بعضها عبارة عن ثقوب سوداء فائقة الكتلة تلعب في خلفية موجة الجاذبية اكتشف علماء الفيزياء الفلكية العلامات الأولى الشهر الماضي. نظرًا لأن الثقوب السوداء فائقة الكتلة تدور حول بعضها البعض على مقياس يصل إلى مئات الملايين من السنين ، فإنها تسبب تموجات غير مرئية تقريبًا في الزمكان والتي ترتد عبر الفضاء.

ستمنح الملاحظات الإضافية باستخدام Webb علماء الفيزياء الفلكية نظرة أفضل على مصادر الضوء القديمة ؛ سواء كانت مجرات أو نجومًا مدعومة بالمادة المظلمة ، نأمل ألا نكون في الظلام لفترة طويلة.

أيضًا: يكتشف علماء الفيزياء الفلكية حلقات أينشتاين ، التي تغذي المادة المظلمة الأكسيونية