Ovo je jedan od najbizarnijih svemirskih članaka koje sam ikada vidio! U njemu se govori o mogućnosti da je po prvi put uočeno nešto što je u znanstvenom smislu toliko spektakularno da bi onima koji su proveli istraživanje trebalo donijeti barem pet-šest Nobelovih nagrada... samo ako bi se pokazalo da je otkriće stvarno. (Nobelove nagrade se dodjeljuju upravo za otkrića.)

Nažalost, u ovom tekstiću, koji se nalazi na sajtu Teksaškog sveučilišta u glavnom gradu te popularne savezne države, ne pojašnjava se, primjerice, zašto su upravo ta tri objekta na slici izdvojena kao možebitne tamne zvijezde*. Zbog čega Freese i njeni kolege misle da to nisu galaktike. Ne kaže se ni to kako bi trebao izgledati Webbov spektar tih objekata ako je zbilja riječ o tamnim zvijezdama. Ne kaže se ni to zašto bi uopće dolazilo do sudara i anihilacije čestica tamne tvari, osobito ako su one WIMP-ovi, tj. ako slabo međudjeluju. Zašto bi takva pojava, izgleda, bila za očekivati u ranom svemiru, ali ne i u kasnijim epohama**. Valjda odgovore na ta pitanja treba tražiti u znanstvenom radu o kojemu je ovdje riječ (https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2305762120), a koji je natprosječno nerazumljiv. U njemu zbunjuju čak i veznici.

_____

* Izgleda da ima neke veze s fotometrijom.

** Možda je tada gustoća tamne tvari jednostavno bila puno puno veća, pa je vjerojatnost sudara i međudjelovanja njenih čestica mogla biti za više redova veličine veća no što je to u današnjem svemiru.

Teleskop James Webb nazire nešto što bi mogle biti prve opažene "tamne zvijezde"

Zvijezde jarko blistaju u svemirskoj tmini zahvaljujući fuziji, stapanju atoma i oslobađanju energije. (Riječ je, naravno, o stapanju jezgri atoma. Prim. prev.) Ali što ako postoji neki drugi način da se energijom napaja jedna zvijezda?

Jedan tim astrofizičara, koji uključuje i Katherine Freese iz Sveučilišta Teksasa u Austinu (UT Austin), analizirao je fotografije snimljene Svemirskih teleskopom James Webb i na njima pronašao tri sjajna objekta koji bi mogla biti "tamne zvijezde", teorijski objekti puno veći i sjajniji od našeg Sunca, napajani energijom anihilacije čestica tamne tvari. Ako bi ta pretpostavka bila potvrđena, tamne bi zvijezde mogle razotkriti prirodu tamne tvari, što je jedan od najdubljih nerazriješenih problema u cjelokupnoj fizici.

"Otkriće neke nove vrste zvijezde je prilično zanimljivo već samo po sebi, ali otkriće da ih pogoni tamna tvar... e to bi zbilja bilo epohalno!" kaže Freese, ravnateljica Weinbergovog instituta za teorijsku fiziku i profesorica fizike na spomenutom sveučilištu.

Premda tamna tvar tvori i do oko 25 posto svemira, njena priroda izmiče znanstvenicima. (Ona tvori oko 25 posto tvari u svemiru. Prim. prev.) Oni pretpostavljaju da se tamna tvar sastoji od neke nove vrste elementarnih čestica i za tim se česticama već neko vrijeme traga. Među najizglednijim kandidatima su slabo međudjelujuće masivne čestice (engl. Weakly Interacting Massive Particles, WIMPs). Kada se takve čestice sudare, one se međusobno anihiliraju (ponište). Pri tom oslobođena energija se onda prenese u okolni kolabirajući oblak vodika koji se time preobrati u sjajnu tamnu zvijezdu. Identifikacija supermasivnih tamnih zvijezda bi otvorila mogućnost upoznavanja s tamnom tvari na temelju opaženih svojstava tih zvijezda.

Znanstveni rad o ovom istraživanju je objavljen u Glasniku Nacionalne akademije znanosti. Uz Freese, koautori rada su i Cosmin Ilie i Jillian Paulin iz Sveučilišta Colgate (u am. sav. drž. New York).

Dodatna promatranja koja bi bila provedena Webbom, mogla bi potvrditi (ili opovrgnuti) da su ti zagonetni objekti uistinu tamne zvijezde. Webb bi spektralno analizirao njihovo svjetlo, tragajući za pojačanjima i slabljenjima specifičnih valnih duljina.

Ako bi postojanje tamnih zvijezda bilo potvrđeno, to bi isto tako pomoglo da se razriješi i jedan problem kojega je stvorio sam Webb: izgleda da u ranom svemiru ima previše velikih galaktika da bi ih se moglo uklopiti u standardni kozmološki model.

"Vjerojatnije je da nešto unutar toga standardnog modela zahtijeva ugađanje, budući je neko posve novo rješenje - a mi smo predložili upravo to - uvijek manje vjerojatno", kaže Freese. "Ali ako se pokaže da su neki od tih objekata koji izgledaju kao rane galaktike zapravo tamne zvijezde, simulacije nastanka galaktika će se bolje slagati s opservacijama."

Tri kandidata za tamne zvijezde (JADES-GS-z13-0, JADES-GS-z12- 0, and JADES-GS-z11-0) su prvotno, u prosincu 2022. g. bile identificirane kao galaktike uočene u Webbovom programu JADES (JWST Advanced Deep Extragalactic Survey). JADES-ov je tim spektroskopskim putem potvrdio da su ti objekti viđeni u razdoblju od oko 320 milijuna do oko 400 milijuna godina nakon velikog praska. Oni su među najranijim ikada viđenim objektima.

"Iz Webbovih podataka proizlaze dva moguća tumačenja tih objekata", kaže Freese. "Jedno je da su to galaktike koje sadrže milijune običnih zvijezda populacije III. Drugo je da je riječ o tamnim zvijezdama. I vjerovali ili ne, jedna tamna zvijezda bi proizvodila dovoljno svjetla da bi se sjajem mogla nositi s cijelom galaktikom od običnih zvijezda!"

Tamne zvijezde bi teorijski mogle narasti do mase nekoliko milijuna puta veće od one u Sunca, te postati i do 10 milijardi puta sjajnije od njega.

Zamisao o tamnim zvijezdama je proizašla iz niza razgovora između Freese i Douga Spolyara, tada studenta u Kalifornijskom sveučilištu u Santa Cruzu. Oni su sebi postavili pitanje: Što je tamna tvar učinila prvim zvijezdama koje su se oblikovale u svemiru? Potom su se obratili Paolu Gondolu, astrofizičaru iz Sveučilišta Utaha, koji se pridružio njihovom timu. Nakon nekoliko godina razvoja (ideje?), objavili su i svoj prvi znanstveni rad o toj teoriji (ili, točnije, hipotezi). 

NASA/ESA

https://news.utexas.edu/.../james-webb-telescope-catches.../

Preuzeto sa FB

W.   Chandra na zadatku