天文学家在观察韦伯太空望远镜看到的古老光线时发现了三个他们认为可能是“暗星”的刺,这是由暗物质驱动的理论物体。
暗物质约占宇宙的27%; 它的神秘伙伴——暗能量,约占68%。 你可以计算一下:我们对宇宙的构成及其行为知之甚少。 韦伯最近的目标出现在宇宙不确定性的区域。 团队被研究了 发表 上周发表在《美国国家科学院院刊》上。
这三个目标分别是 JADES-GS-z13-0、JADES-GS-z12-0 和 JADES-GS-z11-0,并于 2022 年 12 月被韦伯识别为星系。这些目标是作为 JWST 高级深河外巡天 (JADES),它拍摄太空深处的图像,观察非常古老的光,以帮助科学家了解星系等宇宙结构的演化。
这三个物体的历史可以追溯到宇宙年龄在 320 到 4 亿岁之间的时期,这使得它们非常年轻(从宇宙学意义上来说)。 虽然它们可能是包含数百万颗恒星的星系,但最新的研究小组假设他们以前从未见过暗星,这些暗星的质量可能是太阳质量的数百万倍,并且可能由暗物质粒子的碰撞提供动力。 而不是核聚变。
暗物质实际上并不是暗的,至少不一定是暗的。 它被称为暗物质,因为人类几乎不可能探测到它。 我们 你会看到暗物质的引力效应; 暗物质的光环和阴暗的星系在一起当暗物质弯曲并通过其引力场聚焦光子时,天文学家可以最清楚地看到古代的光。
虽然科学家们不知道暗物质是由什么组成的,但他们确实有一些想法。 正如 Gizmodo 今年早些时候报道的那样:
有一对 暗物质的主要候选者 (这不是零和游戏;许多候选暗物质可能对宇宙做出贡献。) 弱相互作用大质量粒子(WIMP)是具有质量且行为类似粒子的理论物体,但几乎不与普通物质相互作用,因此我们无法识别它们。
另一个主要候选者是轴子, 一种称为洗衣粉的理论粒子(准确地说是玻色子)。 该轴比 WIMP 小得多,并且假设它的行为更像是波而不是粒子,就像光的光子一样。
四月,一组科学家研究了爱因斯坦环(远距离的光被重力反射,在太空中形成光环)。 发现轴向暗物质的证据 它会在遥远的类星体中产生亮度异常。
但由于暗物质候选者并不冲突,WIMP 很可能仍然存在,最新的研究小组怀疑 WIMP 是理论上暗星的核心。 这个想法是,恒星暗核中的弱相互作用粒子发生碰撞,相互湮灭并释放热能。 这些热量被释放到氢气中,使物体发出明亮的光芒。
德克萨斯大学奥斯汀分校的天体物理学家、该研究的合著者凯瑟琳·弗里斯(Katherine Friese)表示:“探测一种新型恒星本身就很有趣,但暗物质探测正在研究这一问题——这将是巨大的。” 大学 发射。 “如果这些早期类星系物体中的一些实际上是暗星,那么星系形成的模拟与观测结果更加吻合。”
暗星于2008年首次提出但直到现在,韦伯太空望远镜才提供了我们能看到的一些最古老的光的清晰图像。 根据研究小组的说法,理论上的恒星将是凉爽而蓬松的,光度高达太阳的一百亿倍。
天体物理学家时不时地描述空间中的赞尼结构,为天体物理学中完全没有意义的方面提供数学描述的解决方案。 宇宙学标准模型。 (同样的情况也适用于各种暗物质候选者,例如轴子,它们旨在解释粒子物理标准模型的问题。)
今年早些时候,A.J. 一组物理学家描述了拓扑孤子,由于其引力效应,它看起来像一个黑洞,但仍然会发光。 玻色子星和引力星是其他在数学上被提出但从未被观测到的天体的例子。
同样,已知物体也是暗物质产生的潜在场所。 2021年,一个天体物理学家团队提出 轴子可以在中子星的核心中产生,中子星是宇宙中密度最大的物体。 你可以从相反的方向来思考暗星:它们的中心不是暗物质粒子的工厂,而是暗物质粒子的毁灭之地。
研究小组认为,暗星可能会被误解为大型星系,而恒星可能正在播撒超大质量黑洞的种子,甚至在宇宙早期(也就是说,在它们存在的最初几亿年)就可以看到。
其中一些超大质量黑洞也可能在引力波背景中发挥作用,这 天体物理学家上个月看到了第一个迹象。 当超大质量黑洞在数亿年的尺度上相互绕转时,它们会在时空中引起几乎难以察觉的涟漪,并在宇宙中反弹。
韦伯的更多观测将使天体物理学家更好地了解那些古老的光源。 无论是由暗物质驱动的星系还是恒星,我们希望我们不会在黑暗中停留太久。
更多:天体物理学家发现爱因斯坦环可以增强轴子暗物质的状态
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