Темная звезда (темная материя)

Эта статья о гипотетических звездах, включая темную материю. Чтобы узнать о других значениях, см. Темная звезда (значения) .

Темная звезда — это гипотетический тип звезды , которая, возможно, еще существовала во Вселенной до того, как обычные звезды смогли сформироваться и процветать.

Характеристики

Темные звезды будут состоять в основном из обычной материи , как и современные звезды, но высокая концентрация нейтралино- темной материи, присутствующая в них, будет генерировать тепло в результате реакций аннигиляции между частицами темной материи. Это тепло предотвратило бы коллапс таких звезд до относительно компактных и плотных размеров современных звезд и, следовательно, предотвратило бы ядерного синтеза между «обычными» атомами материи. начало

Согласно этой модели, темная звезда, по прогнозам, представляет собой огромное облако молекулярного водорода и гелия с радиусом от 1 до 960 астрономических единиц (а.е.); его температура поверхности будет около К. 10000 Ожидается, что со временем они будут расти и достигнут массы до $10^{6}$M _☉ , вплоть до того момента, пока они не исчерпают темную материю, необходимую для их поддержания, после чего они разрушатся.

В том маловероятном случае, если темные звезды доживут до современной эпохи, их можно будет обнаружить по выбросам гамма-лучей , нейтрино и антивещества , и они будут связаны с облаками холодного молекулярного водородного газа, которые обычно не содержат столь энергичных, экстремальных, и редкие частицы.

Возможные кандидаты на темную звезду

В апреле 2023 года в ходе исследования были изучены четыре объекта с чрезвычайно красным смещением, обнаруженные космическим телескопом Джеймса Уэбба . Их исследование показало, что три из этих четырех, а именно JADES-GS-z13-0 , JADES-GS-z12-0 и JADES-GS-z11-0 , соответствуют точечным источникам, а также предположили, что единственные точечные источники которые могли существовать в это время и быть достаточно яркими, чтобы их можно было наблюдать на таких феноменальных расстояниях и красных смещениях (z = 10–13), были сверхмассивными темными звездами в ранней Вселенной , питавшимися за счет аннигиляции темной материи. Их спектральный анализ объектов показал, что они имели массу от 500 000 до 1 миллиона солнечных масс ( M _☉ ), а также светимость миллиардов Солнц ( L _☉ ); они также, вероятно, будут огромными, возможно, с радиусом, превышающим 10 000 солнечных радиусов ( R _☉ ), что намного превышает размер крупнейших современных звезд .

См. также

• Население III звезды
• Сверхмассивная звезда
• Квази-звезда
• Первичная черная дыра

Дальнейшее чтение

• Фриз, Кэтрин; Гондоло, Паоло; Споляр, Дуглас (15–20 июля 2007 г.). «Влияние темной материи на первые звезды: новый этап звездной эволюции». Первые звезды III . Первая конференция «Звезды II». Материалы конференции AIP. Том. 990. Санта-Фе, Нью-Мексико: Американский институт физики (опубликовано 11 марта 2008 г.). стр. 42–44. arXiv : 0709.2369 . Бибкод : 2008AIPC..990...42F . CiteSeerX   10.1.1.245.379 . дои : 10.1063/1.2905656 . S2CID   17921208 .
• «Тёмная материя в новорожденной Вселенной поглотила самые ранние звёзды» . Phys.org (пресс-релиз). Университет Юты . 3 декабря 2007 года . Проверено 4 декабря 2007 г.
• Фриз, Кэтрин; Боденхаймер, Питер; Гондоло, Паоло; Споляр, Дуглас (20–22 февраля 2008 г.). «Темные звезды: первые звезды во Вселенной могут питаться за счет нагрева темной материи». Источники и обнаружение темной материи и темной энергии во Вселенной . 8-й симпозиум Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе. Материалы конференции AIP. Том. 1166. Марина дель Рей, Калифорния: Американский институт физики (опубликовано 8 сентября 2009 г.). стр. 33–38. arXiv : 0812.4844 . Бибкод : 2009AIPC.1166...33F . CiteSeerX   10.1.1.248.5391 . дои : 10.1063/1.3232192 . S2CID   117037439 .
• Фриз, Кэтрин; Илие, Космин; Споляр, Дуглас; Валлури, Моника; Боденхаймер, Питер (2010). «СВЕРМАССИВНЫЕ ТЕМНЫЕ ЗВЕЗДЫ: ОБНАРУЖИВАЕМЫЕ В JWST ». Астрофизический журнал . 716 (2): 1397–1407. arXiv : 1002.2233 . Бибкод : 2010ApJ...716.1397F . дои : 10.1088/0004-637X/716/2/1397 . S2CID   118502996 .
• Риндлер-Даллер, Т.; Монтгомери, Миннесота; Фриз, К.; Вингет, Делавэр; Пакстон, Б. (2015). «Темные звезды: улучшенные модели и первые результаты пульсаций». Астрофизический журнал . 799 (2): 210. arXiv : 1408.2082 . Бибкод : 2015ApJ...799..210R . дои : 10.1088/0004-637X/799/2/210 . S2CID   119288681 .
• Фриз, Кэтрин; Боденхаймер, Питер; Гондоло, Паоло; Споляр, Дуглас (2009). «Темные звезды: новое исследование первых звезд во Вселенной». Новый журнал физики . 11 (10). arXiv : 0903.0101 . Бибкод : 2009NJPh...11j5014F . дои : 10.1088/1367-2630/11/10/105014 . S2CID   15570798 .
• Илие, Космин; Чжан, Сайян (2019). «Многорассеивающий захват сверхтяжелой темной материи звездами Поп-III». Журнал космологии и физики астрочастиц . 2019 (12): 051. arXiv : 1908.02700 . Бибкод : 2019JCAP...12..051I . дои : 10.1088/1475-7516/2019/12/051 . S2CID   199472556 .

Внешние ссылки

• Сигел, Ли (2 декабря 2007 г.). «Были ли первые звезды темными?» (Пресс-релиз). Университет Юты .
• «Темные звезды: семена сверхмассивных черных дыр?» . 19 июля 2019 г.
• «Уэбб, возможно, заметил сверхмассивные темные звезды | Sci.News» . 15 июля 2023 г.
• «Видели ли мы первый взгляд на сверхмассивные темные звезды?» . 28 июля 2023 г.
• «Нэнси Грейс Роман могла обнаружить сверхмассивные темные звезды» . 23 июня 2023 г.
• «Возможно, Уэбб заметил «темные звезды», состоящие из аннигилирующей темной материи» . 17 июля 2023 г.
• «Сила темной материи: телескоп Джеймса Уэбба, возможно, доказал существование темных звезд» . 16 июля 2023 г.