Colgate Universiteti tərəfindən

Gaby Clark tərəfindən redaktə edilmiş , Robert Eqan tərəfindən nəzərdən keçirilmişdir

 Redaktorların qeydləriJames Webb Kosmik Teleskopu tərəfindən çəkilmiş bu şəkil JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES) tərəfindən araşdırma bölgəsini vurğulayır. Bu sahə Hubble Kosmik Teleskopunun Ultra Dərin Sahəsində və ətrafındadır. Kredit: NASA

Kainatdakı ilk ulduzlar Böyük Partlayışdan sonra ilk bir neçə yüz milyon il ərzində təmiz hidrogen və helium buludlarından əmələ gəldi. Yeni James Webb Kosmik Teleskopu (JWST) müşahidələri göstərir ki, kainatdakı ilk ulduzlardan bəziləri minilliklər boyu astronomlar tərəfindən müşahidə edilən və kataloqlaşdırılan adi (nüvə sintezi ilə işləyən) ulduzlardan çox fərqli ola bilərdi.

Colgate Universitetində Cosmin Ilie-nin rəhbərlik etdiyi bu yaxınlarda Şəfaat Mahmud, UPenn-dən Jillian Paulin və Ostindəki Texas Universitetində Katherine Freese ilə əməkdaşlıq edərək, müşahidə etdikləri spektrlər və morfologiya baxımından ardıcıl olan dörd son dərəcə uzaq obyekti müəyyən edir. Məqalə Proceedings of the National Academy of Sciences jurnalında dərc olunub .

“Superkütləvi qaranlıq ulduzlar, əsasən hidrogen və heliumdan ibarət olduqca parlaq, nəhəng, lakin şişkin buludlardır və bu buludlar, onların içərisindəki özünü məhv edən qaranlıq maddənin kiçik miqdarı ilə qravitasiyanın çökməsinə qarşı dəstəklənir ” dedi.

Superkütləvi qaranlıq ulduzlar və onların qara dəlik qalıqları son iki astronomik tapmacanın həlli üçün əsas ola bilər: gözləniləndən daha böyük olduqca parlaq, lakin yığcam, JWST ilə müşahidə edilən çox uzaq qalaktikalar və müşahidə edilən ən uzaq kvazarları gücləndirən superkütləvi qara dəliklərin mənşəyi.

Freese, Doug Spolyar və Paolo Gondolo ilə qaranlıq ulduzların arxasındakı orijinal nəzəriyyəni inkişaf etdirdi. Onlar bu nəzəriyyəyə dair ilk məqalələrini 2008-ci ildə Physical Review Letters jurnalında dərc etdilər . Həmin məqalədə onlar bu cür qaranlıq ulduzların erkən kainatda superkütləvi qara dəliklərə necə səbəb ola biləcəyini təsəvvür edirdilər . 2010-cu ildə Astrophysical Journal nəşrində Freese , Ilie, Spolyar və əməkdaşlar qaranlıq ulduzların superkütəyə çevrilə biləcəyi iki mexanizm müəyyən etdilər və kainatdakı ən uzaq kvazarların bir çoxunu gücləndirən superkütləvi qara dəliklər yarada biləcəklərini proqnozlaşdırdılar.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=280&slotname=8188791252&adk=1645945215&adf=308666314&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&fwrn=4&fwrnh=0&lmt=1759399088&rafmt=1&armr=3&plas=164x742_l%7C164x742_r&format=750×280&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-10-potential-gun-signature-supermassive-dark.html&fwr=0&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&aieuf=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTQwLjAuNzMzOS4xMjgiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siQ2hyb21pdW0iLCIxNDAuMC43MzM5LjEyOCJdLFsiTm90PUE_QnJhbmQiLCIyNC4wLjAuMCJdLFsiR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjE0MC4wLjczMzkuMTI4Il1dLDBd&abgtt=6&dt=1759399088473&bpp=1&bdt=89&idt=110&shv=r20251001&mjsv=m202510010101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1759398785%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1759398785%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3D1241933dda87baba%3AT%3D1750839581%3ART%3D1759398785%3AS%3DAA-AfjZwPuiSAour3k16ZA1JtXua&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=1225122476584&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=3&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=448&ady=2099&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=31094918%2C95370628%2C95371225%2C95372140%2C95372357%2C31095006&oid=2&pvsid=2022676925681758&tmod=19058600&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=239

Qaranlıq maddə kainatın təqribən 25%-ni təşkil etsə də, onun təbiəti elm adamlarından yayınıb. İndi geniş yayılmış fikirlərə görə, qaranlıq maddə hələ müşahidə edilməmiş və ya aşkar edilməmiş yeni bir elementar hissəcik növündən ibarətdir. Bu cür hissəcikləri aşkar etmək üçün ov bir neçə onilliklər ərzində aparılsa da, hələ də heç bir tutarlı dəlil tapılmayıb. Qaranlıq maddə üçün aparıcı namizədlər arasında zəif qarşılıqlı təsir göstərən kütləvi hissəciklər var. Toqquşduqda, bu hissəciklər nəzəri olaraq özlərini məhv edəcək, istiliyi dağılan hidrogen buludlarına yatıracaq və onları parlaq parlaq qaranlıq ulduzlara çevirəcəklər.

Qaranlıq ulduzların əmələ gəlməsi üçün şərait Böyük Partlayışdan bir neçə yüz milyon il sonra və qaranlıq maddə halolarının mərkəzində idi. Bu, kainatdakı ilk ulduzların nə vaxt və harada əmələ gəlməsi gözlənilir.

“Biz ilk dəfə JWST-də spektroskopik supermassiv tünd ulduz namizədlərini, o cümlədən qırmızı yerdəyişmə 14-də olan ən erkən obyektləri, Böyük Partlayışdan sonra cəmi 300 Myr-i müəyyən etdik” dedi Jeff və Gail Kodosky tərəfindən verilmiş fizika kafedrası və Weinberg İnstitutunun direktoru Freese. “Günəşdən milyon dəfə böyük olan bu cür erkən qaranlıq ulduzlar bizə yalnız qaranlıq maddəni öyrətmək üçün deyil, həm də JWST-də görünən və başqa cür izah etmək çox çətin olan erkən superkütləvi qara dəliklərin xəbərçisi kimi vacibdir.”(AD) İlk dörd Super Kütləvi Qara Ulduz spektral namizədi. Kredit: Milli Elmlər Akademiyasının Materialları (2025). DOI: 10.1073/pnas.2513193122

Ilie, Paulin və Freese tərəfindən 2023-cü ildə aparılan PNAS araşdırmasında ilk superkütləvi qaranlıq ulduz namizədləri (JADES-GS-z13-0, JADES-GS-z12-0 və JADES-GS-z11-0) JWST-nin NIRCam alətindən fotometrik məlumatlardan istifadə edilməklə müəyyən edildi. O vaxtdan bəri, JWST-nin NIRSpec alətindən spektrlər onlar və bir neçə digər son dərəcə uzaq obyektlər üçün əlçatan oldu.

Gündəlik anlayışlar üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosda ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz xəbər bülleteni üçün qeydiyyatdan keçin və mühüm nailiyyətlər, yeniliklər və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniləmələr əldə edin .

Hazırda Şəfaət Mahmudun da daxil olduğu komanda indiyə qədər müşahidə edilən dörd ən uzaq obyektin (o cümlədən 2023-cü il tədqiqatından iki namizədin) spektrini və morfologiyasını təhlil etdi: JADES-GS-z14-0, JADES-GS-z14-1, JADES-GS-13-0 və JADES-GS-13-0 və hər biri supermassivdən ibarət olan JADES-11GS-dən ibarətdir. qaranlıq ulduz şərhi.

JADES-GS-z14-1 həll edilməyib, yəni çox uzaqdakı superkütləvi ulduz kimi bir nöqtə mənbəyi ilə uyğundur. Digər üçü olduqca yığcamdır və dumanlığı gücləndirən superkütləli qaranlıq ulduzlar (yəni ulduzu əhatə edən ionlaşmış H və He qazı) ilə modelləşdirilə bilər. Bu araşdırmada təhlil edilən dörd obyektin hər biri ədəbiyyatda göstərildiyi kimi qalaktika şərhinə də uyğundur. Qaranlıq ulduzlar, atmosferlərində çoxlu miqdarda tək ionlaşmış helium səbəbiylə 1640 Angstrom-da udma xüsusiyyəti olan bir siqaret silahı imzasına malikdir. Və əslində, təhlil edilən dörd obyektdən biri bu xüsusiyyətin əlamətlərini göstərir.

“Bu araşdırma zamanı ən həyəcanlı məqamlardan biri JADES-GS-z14-0 spektrində 1640 Angstrom udulma dipini tapdığımız zaman oldu. Bu xüsusiyyətin səs-küyə nisbəti nisbətən aşağı olsa da (S/N~2), biz ilk dəfədir ki, potensial siqaret silahı imzasını tapdıq.

Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) istifadə edən astronomlar dumanlıq emissiya xətti vasitəsilə eyni obyektin spektrini ölçərək oksigenin varlığını aşkar ediblər. Tədqiqatçılar bildiriblər ki, əgər hər iki spektral xüsusiyyət təsdiqlənərsə, obyekt təcrid olunmuş qaranlıq ulduz ola bilməz, əksinə, metal zəngin bir mühitə gömülmüş qaranlıq bir ulduz ola bilər.

Bu, qaranlıq ulduzu saxlayan qaranlıq maddə halosunun qalaktika ilə birləşdiyi birləşmənin nəticəsi ola bilər. Alternativ olaraq, tünd ulduzlar və müntəzəm ulduzlar eyni ev sahibi haloda yarana bilərdilər, çünki tədqiqatçılar indi bunun mümkün olduğunu başa düşürlər.

Superkütləvi qaranlıq ulduzların müəyyən edilməsi həmin cisimlərin müşahidə olunan xassələrinə əsaslanaraq qaranlıq maddə zərrəciyini öyrənmək imkanını açacaq və astronomiyanın yeni sahəsini yaradacaq: qaranlıq maddə ilə işləyən ulduzların tədqiqi.

Ətraflı məlumat: Cosmin Ilie et al, Spectroscopic Supermassive Dark Star namizədləri, Proceedings of the National Academy of Sciences (2025). DOI: 10.1073/pnas.2513193122

Jurnal məlumatı: Fiziki İcmal məktubları , Milli Elmlər Akademiyasının materialları , Astrofizika jurnalı   

Colgate Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir