Astrofyziky již dlouho zajímá možnost existence temných hvězd – masivních nebeských objektů, které nejsou poháněny jadernou fúzí, ale záhadnou energií temné hmoty.
Díky snímkům pořízeným vesmírným dalekohledem Jamese Webba (JWST) vědecká komunita možná objevila i známky takových nepolapitelných entit. Mohly by tyto temné hvězdy, které září miliardkrát jasněji než naše Slunce, přepsat příběh počátků vesmíru?
Tajemství temných hvězd
Temné hvězdy, navzdory slovu „temné“, jsou hypotetické zářivé zdroje, které mohly existovat v dětství vesmíru. Na rozdíl od tradičních hvězd, které fungují na principu jaderné fúze, se spekuluje, že temné hvězdy získávají energii ze samovznícení částic temné hmoty.
V důsledku toho se uvolňuje energie, která ohřívá okolní vodík a helium a to vede k tomu, že prvotní mračna jasně září a expandují do obrovských rozměrů – některá mají až milionkrát větší hmotnost než Slunce. Tyto hvězdy se také mohly zrodit v „minihvězdách“, hustých kapsách temné hmoty v raném vesmíru.
Související článek
Množství temné hmoty přítomné v těchto prostředích umožňovalo temným hvězdám neustále zvyšovat svou hmotnost, čímž se jejich velikost v průběhu času postupně zvětšovala. Charakteristické vlastnosti těchto hvězdných objektů, jako je jejich relativně nízká teplota a výjimečná svítivost, z nich učinily lákavé téma studia. Nicméně přesvědčivý důkaz jejich přítomnosti byl až do příchodu JWST na scénu zatím neznámý.
JWST klasifikuje pravděpodobné kandidáty na temné hvězdy
Nová pozorování pomocí JWST identifikovala tři možné kandidáty na temné hvězdy – JADES-GS-z13-0, JADES-GS-z12-0 a JADES-GS-z11-0. Tyto objekty, které byly nejprve identifikovány jako galaxie, vykazují vlastnosti, které lépe odpovídají temným hvězdám.
https://twitter.com/burtis_john/status/1685384115749638145
Jejich světelné signatury se zdají být v souladu s možností, že se jedná spíše o jednotlivé supermasivní hvězdy než o hvězdné kupy konvenčního typu, které obývají galaxie. Astrofyzička Katherine Freeseová, zastánkyně teorie temných hvězd, poukazuje na převratné důsledky takového objevu. Pokud budou tyto objekty identifikovány jako temné hvězdy, mohly by umožnit přímé pozorování dynamiky temné hmoty.
S ohledem na možnost hledat v jejich světelném spektru „kouřící zbraň“, jedinečný absorpční vzorec, který přímo souvisí s interakcí temné hmoty, vědce tato možnost velmi zajímá. Taková detailní analýza je však neslučitelná s dlouhou dobou pozorování, protože zdroje JWST jsou omezené a dychtivě žádané.
Nová skupina hvězd by mohla změnit chápání vesmíru
Existence temných hvězd by nejen potvrdila vznik nové kategorie hvězd, ale také by radikálně změnila náš pohled na temnou hmotu, která tvoří 85 % hmoty vesmíru. Temná hmota byla vždy mimo dosah přímé detekce, protože nemá schopnost ani vyzařovat, ani pohlcovat, ani odrážet, což z ní činí jednu z největších fyzikálních otázek, která zůstává nerozluštěna nikoliv jednoduchou teorií, ale spíše konečným pozorováním.
Možnost přímého pozorování temných hvězd poháněných anihilací temné hmoty by umožnila získat velmi nové informace o interakci částic tvořících tuto záhadnou hmotu. Temné hvězdy by navíc mohly vrhnout světlo na záhadu supermasivních černých děr v raném vesmíru.
Současné teoretické modely a interpretace nedokážou vysvětlit, jak mohla tak velká tělesa vzniknout tak brzy po velkém třesku. Pokud by se však temné hvězdy na konci svého života zhroutily do černých děr, mohly by existenci těchto dávných obrů vysvětlit.
Tato souvislost mezi temnými hvězdami a černými dírami nabízí dobré východisko pro budoucí studie. Možnost existence temných hvězd představuje zásadní krok k pochopení vzniku vesmíru. Ačkoli je k ověření jejich reálnosti zapotřebí dalších pozorování a analýz, důsledky mohou být velmi hluboké.
Nejenže by temné hvězdy potenciálně revidovaly náš pohled na vznik hvězd, ale temné hvězdy by nám také mohly poskytnout řešení k vyřešení záhady temné hmoty. Takže až JWST otočí list s vesmírnými záhadami, potenciál nahlédnout do těchto hvězdných záhad zůstává lákavý. Pokud temné hvězdy skutečně existují, budou „zářit“ v nejskrytějších oblastech vesmíru a oživí základní interakce, které řídily vše, co známe.