Webb Uzay Teleskobu tarafından görülen eski ışığa bakan gökbilimciler, karanlık madde tarafından desteklenen teorik nesneler olan “karanlık yıldızlar” olabileceğini düşündükleri üç iğne deliği buldular.
Karanlık madde evrenin yaklaşık %27’sini oluşturur.; belirsizlikteki ortağı, karanlık enerji yaklaşık %68’i oluşturuyor. Matematiği yapabilirsiniz: evreni neyin oluşturduğu ve nasıl davrandığı hakkında şaşırtıcı derecede az şey biliyoruz. Webb’in son hedeflerinin ortaya çıktığı yer, kozmik belirsizlik bölgesinde. Ekibin araştırması şuydu: yayınlanan Geçen hafta Ulusal Bilimler Akademisi Bildiriler Kitabında.
Üç hedef JADES-GS-z13-0, JADES-GS-z12-0 ve JADES-GS-z11-0’dır ve Aralık 2022’de Webb tarafından galaksiler olarak tanımlanmıştır. JWST Gelişmiş Derin Galaksi Dışı Araştırma (JADES)bilim adamlarının galaksiler gibi kozmik yapıların evrimini anlamalarına yardımcı olmak için son derece eski ışığa bakarak uzayın derin alan görüntülerini alıyor.
Üç nesne, evrenin 320 milyon ila 400 milyon yıl arasında olduğu bir zamana tarihleniyor ve bu da onları (kozmik anlamda) oldukça genç yapıyor. Milyonlarca yıldız içeren galaksiler olabilecekleri halde, son araştırma ekibi bunların daha önce hiç görülmemiş, Güneşimizin milyonlarca katı kütleye sahip olabilecek ve karanlık madde parçacıklarının çarpışmalarından güç alacak karanlık yıldızlar olduklarını öne sürüyor. nükleer füzyon yerine
Karanlık madde tam anlamıyla karanlık değildir, en azından zorunlu değildir. Karanlık madde olarak adlandırılır, çünkü insanlar tarafından tespit edilmesi neredeyse imkansızdır. Biz yerçekimi etkilerinde karanlık maddeyi görün; karanlık madde glom galaksilerinin haleleri birlikteve gökbilimciler, karanlık madde eğilip çekim alanından geçen fotonları odakladığında eski ışığı daha net görüyor.
Bilim adamları karanlık maddeyi neyin oluşturduğunu bilmeseler de birkaç fikirleri var. Gizmodo’nun bu yılın başlarında bildirdiği gibi:
bir çift var karanlık madde için önde gelen adaylar (ve bu sıfır toplamlı bir oyun değil; birden fazla aday evrendeki karanlık maddeye katkıda bulunuyor olabilir). Zayıf Etkileşime Giren Büyük Parçacıklar (WIMP’ler), kütlesi olan ve parçacıklar gibi davranan, ancak sıradan madde ile yalnızca zar zor etkileşime giren teorik şeylerdir – bu nedenle onları tanımlayamıyoruz.
Diğer önemli aday, eksendir, bir bir çamaşır deterjanı için adlandırılan teorik parçacık (spesifik olarak bir bozon). Aksiyon, bir WIMP’den çok daha küçük olacaktır ve ışık fotonları gibi bir parçacıktan çok bir dalga gibi davranacağı teorize edilmiştir.
Nisan ayında, Einstein halkalarını inceleyen bir grup bilim insanı (uzayda bir ışık halkası oluşturan, yerçekimsel olarak güçlü bir şekilde merceklenen uzak ışık) aksiyonik karanlık maddenin uzak kuasarlarda parlaklık anormallikleri üretiyor.
Ancak karanlık madde adayları birbirini dışlamadığından, WIMP’ler hala var olabilir ve son araştırma ekibi, WIMP’lerin teorik karanlık yıldızların merkezinde olduğundan şüpheleniyor. Buradaki fikir, karanlık yıldızların çekirdeklerindeki WIMP’lerin çarpışması, birbirini yok etmesi ve ısı enerjisi açığa çıkarmasıdır. Bu ısı hidrojen gazına salınır ve nesnelerin parlak bir şekilde parlamasını sağlar.
Austin’deki Texas Üniversitesi’nden astrofizikçi ve çalışmanın ortak yazarı Katherine Freese, “Yeni bir yıldız türü keşfetmek başlı başına oldukça ilginç, ancak buna güç verenin karanlık madde olduğunu keşfetmek – bu çok büyük olurdu” dedi. Bir üniversite serbest bırakmak. “Erken galaksilere benzeyen bu nesnelerden bazıları aslında karanlık yıldızlarsa, galaksi oluşumunun simülasyonları gözlemlerle daha iyi uyuşuyor.”
Karanlık yıldızlar ilk olarak 2008’de önerildi., ancak Webb Uzay Teleskobu görebildiğimiz en eski ışıklardan bazılarının net görüntülerini ancak şimdi sunuyor. Araştırma ekibine göre, teorize edilen yıldızlar soğuk, şişkin ve Güneş’in on milyar katına kadar parlaklıkta olacak.
Uzaydaki tuhaf yapılar, zaman zaman astrofizikçiler tarafından, astrofiziğin tamamen mantıklı olmayan yönleri için matematiksel olarak tanımlanmış çözümler sağlamak için tanımlanır. Standart Kozmoloji Modeli. (Aynı şey, Parçacık Fiziğinin Standart Modeli ile ilgili sorunları açıklamak için uydurulmuş eksenler gibi farklı karanlık madde adayları için de söylenebilir.)
Bu yılın başlarında bir fizikçilerden oluşan bir ekip topolojik bir çözüm tanımladıyerçekimi etkilerinden dolayı bir kara delik gibi görünecek, ancak yine de ışık yayacak. Bozon yıldızları ve gravastarlar, matematiksel olarak önerilmiş ancak asla gözlemlenmemiş diğer nesnelere örnektir.
Aynı şekilde, bilinen nesneler karanlık madde üretiminin olası mekanları olarak kabul edilir. 2021’de bir astrofizikçi ekibi önerdi eksenlerin, evrenin en yoğun nesnelerinden bazıları olan nötron yıldızlarının çekirdeklerinde üretilebileceği. Karanlık yıldızları tersten düşünebilirsiniz: Merkezleri karanlık madde parçacıkları için fabrikalar olmak yerine, onların yok edilme yerleridir.
Araştırma ekibi, karanlık yıldızların büyük galaksiler olarak yanlış yorumlanabileceğine ve yıldızların, evrenin ilk günlerinde, yani varlığının ilk birkaç yüz milyon yılında bile görülen süper kütleli kara deliklerin tohum olabileceğine inanıyor.
Bu süper kütleli kara deliklerin bazıları, yerçekimi dalgası arka planında da etkili olabilir. astrofizikçiler geçen ayın ilk işaretlerini gördü. Süper kütleli karadelikler yüz milyonlarca yıl ölçeğinde birbirlerinin yörüngesinde dönerken, uzay-zamanda kozmosta sıçrayan neredeyse algılanamaz dalgalanmalara neden olurlar.
Webb ile yapılacak daha fazla gözlem, astrofizikçilerin bu eski ışık kaynaklarına daha iyi bakmalarını sağlayacak; Galaksiler veya karanlık maddeden güç alan yıldızlar, umarım daha fazla karanlıkta kalmayacağız.
Devamı: Astrofizikçiler Aksiyonik Karanlık Madde Durumunu Artıran Einstein Yüzüklerini Tespit Etti