世界

最初の「ダークスター」が発見されましたか？

オースティンのテキサス大学出身のキャサリン・フリーズが初めて考えたのは2007年でした。そして今、ほぼ20年後に、もう一度、ジェームズ・ウェッブの宇宙望遠鏡の力に感謝します。 ... 彼のチームは、原始宇宙で最初のものを見つけたかもしれません。それは「ダークスター」であり、その名前が暗黒物質で示すように、私たちが知っている他の神秘的なタイプの物質が宇宙に存在するが、今まで誰も見たことがないことを部分的に作った仮説的で巨大な恒星のオブジェクトであるでしょう。 これはこれまでで最も強力な証拠ですが、科学界はこれらの奇妙な宇宙物の存在に関するコンセンサスにまだ達していません。それらが本当に存在する場合、これらの仮想星は、とりわけ、原始宇宙に巨大なブラックホールを見る理由の謎を説明するのに役立つ可能性があります。これは、最も受け入れられている理論によれば、そのようなオブジェクトがまだ形成する時間がなかった時代です。 Freeseの新しい研究は、「Arxiv」Prepublic Serverですでに相談することができます。 「ダークスター」とは何ですか？ 核融合と呼ばれるプロセスのおかげで、太陽などの「通常」の星は輝き、輝きを放出します。その核では、水素などの光原子は合併して重い原子を形成し、その過程で膨大な量のエネルギーを放出します。しかし、暗い星はまったく違うものです。 ビッグバンの直後、宇宙は、最も単純な要素である主に水素とヘリウムの大きな雲がいっぱいの燃えるような膨張したバブルにすぎませんでした。通常のシナリオでは、核融合を「オン」して星を形成するほど密で熱くなるまで、それ自体の重力の下で十分な大きさの雲が崩壊します。しかし、2007年、フリーズと彼のチームは、これらの原始的なガス雲と特定の形の暗黒物質と混ざっていれば、並外れたことが起こる可能性があることを示唆しました。 暗黒物質は、今日、科学が直面している最大の謎の1つです。私たちは、銀河と銀河のクラスター、私たちが見ることができる「通常の物質」で作られたオブジェクトに対する重力効果があるため、そこにあることを知っています。しかし、暗黒物質は目に見えません。なぜなら、それは私たちの望遠鏡が検出できる光や放射線を放出しないからです。フリース仮説は、特定の形式の暗黒物質が自己-ASができるという考えに基づいています。つまり、このタイプの暗黒物質の2つの粒子が見つかった場合、それらは互いに破壊し、その過程でエネルギーを放出します。 しかし、暗い星の中心には核融合がないため、「通常の」星を放出するのと同じタイプのエネルギーではありません。したがって、エネルギーは、暗黒物質の自己分析から来るべきです。周囲の水素とヘリウムガスを加熱し、その力が重力の力に反対するエネルギーにより、星が完全に崩壊し、ブラックホールが形成されるのを防ぎます。本質的に、暗黒物質は、ホットで安定した星を維持する内部の「オーブン」として機能し、今日知っているどの星よりもはるかに大きく、巨大なサイズに達するまで成長します。 研究者によると、実際には、彼らは通常の星と比較して巨大で比較的冷たい物体であり、より薄暗い光と赤い光で輝いています。その名前「ダークスター」は、その主なエネルギー源が核融合によって生成される可視光ではなく、まさに暗黒物質であるためです。 証拠を求めて 何年もの間、暗い星は紙の中で魅力的なアイデアにすぎませんでしたが、それらを支持する観察的証拠はほとんどまたはまったくありませんでした。しかし、ジェームズウェッブスペーステレススコープの発売により、2022年にすべてが変わりました。初期の宇宙を観察する前例のない能力のおかげで、強力な天文台は、ビッグバンの数百万年後に存在していた非常に華麗で遠く離れたオブジェクトのほぼ非常に高い量を検出し始めました。最初、天文学者は、それが新しく形成された銀河だと思っていました。 そして、ここでは、まさに暗い星の歴史が実際の観察と交差する場所です。 2023年、フリーズと彼のチームは、Webbによって観察されたこれらの初期のオブジェクトのうち3つが、ダークスターシミュレーションのいくつかの予測特性と一致したことに気付きました。これらの特性には、球体と同様の丸いプロファイルと、これらのエキゾチックな星が予想されるものに合う光の強度が含まれていました。ただし、決定的な確認のためには、詳細な分光データが必要でした。これは、星が放出する光の「指紋」のようなもので、その化学組成と温度を明らかにします。 新しい証拠 彼の新しい研究では、フリーズと彼の同僚はまさにそれを行っています。そして、これらの初期のオブジェクトの最新の分光観察は、暗い星がどのように見られるべきかという理論的予測と驚くほどうまく整合していることがわかります。さらに、今回は、暗い星の他の2つの可能な候補を特定することができました。特に、特に興味深い信号を提示します。電子に欠けている特定のタイプのヘリウムの「フットプリント」です。発見が確認された場合、それは暗い星のユニークな識別子になります。 「それが本物なら、それは暗い星ではないそれを説明できる他の方法がわからない」とフリーズは言う。しかし、彼女は、この信号の証拠はまだ限られており、より多くの観察で裏付けられる必要があると警告しています。 討論オブジェクト 科学でよくあるように、すべての天文学者が納得しているわけではなく、「主要な超大規模な星」の代替解釈を選択することを好む。暗黒物質を取り入れる必要なしに初期の宇宙に巨大な星があったアイデア。つまり、ジェームズ・ウェッブが提供するデータにも適応する「通常」の星です。 もちろん、フリーズはこの極端に同意しておらず、原始宇宙で非常に大きな星を形成する唯一のもっともらしい方法は暗黒物質を燃やすことであると主張します。 「本当に」それらを行う方法は他にありません。 「 酸素パラドックス それだけでは不十分であるかのように、議論にさらに多くのfireを追加する追加の合併症があります。フリーズと彼の同僚によって研究された同じオブジェクトの独立した観察は、今回、チリのアタカマの大きなミリメートルアレイ（魂）で酸素の存在を検出しました。酸素は、原始宇宙に存在する明るい要素（水素とヘリウム）からのみ形成されるはずであるため、酸素は暗い「純粋な」星に存在するべきではないため、重要な事実です。酸素は、知られているように、星の最初の世代によって製造されたずっと後に来ました。 しかし、この障害は、酸素がこれらの星が他の「通常の」星（バイナリシステム）とそれらのいくつかと混合されていることを示す可能性があると述べているフリーズを思いとどまらせることはできません。つまり、それらは分離されたオブジェクトではなく、より複雑なSTARシステムの一部です。 なぜそれらが重要なのでしょうか ポールは、暗い星の存在が別の宇宙の謎を解決するのに役立つことを確認してください。過去2年間で、ジェームズ・ウェッブは、原始宇宙に非常に大きなブラックホールの驚くべき豊富さに遭遇しました。そして、私たちが知っていることから、そのような超大型のブラックホールは、すでに非常に大きい物質の「種」から形成された場合にのみ存在します。しかし、少なくとも従来の方法では、初期の宇宙の何もこれらの種子を作るのに十分なほど十分ではなかったはずです。 そして、これはダークスターがエレガントなソリューションを提供する場所です。フリーズは、暗黒物質によって供給されたこれらの巨大で原始的な星は、今日私たちが目にする超大規模なブラックホールの形成に最適な「種」であった可能性があると提案しています。 「私たちには、未解決の天体物理的問題について説明しています。」 この繊細な科学的問題で誰が正しいのか、誰が間違っているのかを知るのは早いです。しかし、科学者は彼らの楽器と彼らの理論を洗練します。そして、すべてが答えが何であれ、もはや遠くないことを示唆しています。 #最初のダークスターが発見されましたか