Звёзды такими не бывают: Телескоп Webb нашёл три загадочных объекта в космосе

Возможно, в космосе нашли такие объекты, о которых пока можно составить какое-либо представление только теоретически. Вообще, чтобы понимать, какие бывают звёзды, лучше всего разобраться, как они получаются и как работают. И здесь принципиально важный момент вот в чём: любая звезда, которую мы видим в небе, имеет в себе термоядерный реактор — и это её ядро. Именно там водород превращается в гелий, за счёт чего выделяется безумное количество тепла и света.

Но есть от этого и ещё один удивительный эффект: термоядерные процессы противодействуют чудовищной гравитации, которая всё время сдавливает всё к центру. Не будь их, звезда немедленно бы схлопнулась. Собственно, именно так и происходит, когда она стареет и водород заканчивается. Ядро сжимается и в зависимости от массы звезды становится одним из трёх: Солнце и ему подобные скромные звёзды оставят после себя белый карлик диаметром в районе двух тысяч километров, Бетельгейзе (раз в 15 тяжелее Солнца) — нейтронную звезду, то есть сверхплотный сгусток в основном одних нейтронов размером километров, скажем, в 40

А например, одна поразительная звезда в Большом Магеллановом Облаке (R136a2) имеет массу в 195 Солнц, поэтому есть все шансы, что по окончании этой яркой жизни её перегоревшее тяжеловесное ядро сколлапсирует в чёрную дыру, которая по размерам даже меньше нейтронной звезды.

При этом в нейтронной звезде заключена масса примерно двух Солнц, чёрная дыра обычно "весит" самое малое шесть с небольшим Солнц, хотя находят и подозреваемые объекты полегче. Крупнейшие чёрные дыры именно звёздной массы, то есть останки больших звёзд, содержат в себе порядка 30 Солнц. Правда, в созвездии Близнецов наблюдают и вдвое более тяжёлую, но пусть даже и так. Даже самые неимоверные ныне здравствующие и ещё никуда не сколлапсировавшие звёзды имеют массу никак не более 200–300 Солнц. В любом случае уж никак не тысяч.

Поэтому когда учёные видят в космосе объект массой уже в миллионы Солнц, то они совершенно уверены, что звездой это совершенно точно никак быть не может. Такой массой в космосе, по идее, может обладать только сверхмассивная чёрная дыра в центре целой галактики. К примеру, как та, что в центре нашего собственного Млечного Пути — четыре миллиона Солнц. То есть если упрощённо говорить, то при виде чего-то подобного учёные считают, что видят галактику.

И вот они видят такие объекты на недавних снимках уникального по своим возможностям космического телескопа James Webb. Обсерватория заглянула туда, где самой Вселенной лишь какие-то сотни миллионов лет от роду. Напомним, сейчас ей 13,8 миллиарда лет. Так вот, астрофизики подсчитали, что в той незапамятной дали помимо прочих находятся три объекта, которые образовались всего через 330, 370 и 400 миллионов лет после Большого взрыва. Точнее, они запечатлены на снимке Webb такими, какими были тогда. То есть вполне может быть, что они возникли и пораньше. А это разрушает всю картину ранней эволюции Вселенной: учёные всю жизнь считали, что 300–400 миллионов лет — это слишком мало для того, чтобы после Большого взрыва из всеобщего равномерного водородного тумана сформировалось что-либо очень массивное. Отдельные звёзды уже вполне могли загораться, но целым галактикам, как они считают, нужно всё-таки больше времени.

Но у астрофизиков есть в запасе одно очень интересное соображение: тёмная материя. Это то, чего ни в один телескоп учёные не видят, но по "поведению" всего, что в космосе есть, они ощущают, что во Вселенной имеется совершенно огромная скрытая масса. Она гораздо больше массы всего видимого вещества в космосе. Для сравнения: всё, чем мы любуемся на снимках телескопов, — это жалкие 4% Вселенной, а таинственная невидимая материя — уже больше 20%. Астрофизики поняли, что это тёмное вещество является неким скелетом, на котором держится всё видимое. И что все галактики находятся внутри гигантских эллипсоидов этой тёмной материи — в так называемых гало. Галактики — сверкающие украшения на этой невидимой ткани. Именно на ней они возникли, именно на ней они держатся.

Так вот, у учёных появилась мысль, что в теории тёмная материя могла бы заключать в себе видимое вещество не в качестве скопления миллионов звёзд, а в качестве одной-единственной звезды, но имеющей массу галактики. Таким образом, исследователи предполагают, что эта таинственная тёмная материя представляет собой частицы, которые мы просто ещё не научились распознавать. И раз есть частицы, то когда-то давным-давно могли быть и её противоположности — античастицы. К примеру, в нашем видимом мире есть электроны и позитроны, протоны и антипротоны. Так же и в этом тёмном веществе.

И если всё это так, то частицы и античастицы тёмной материи могли бы на заре Вселенной друг с другом сталкиваться и взаимно уничтожаться — аннигилировать. А в этот момент выделяется очень много тепловой энергии. То есть, по сути, это аналог термоядерного реактора. И таким же точно образом это постоянное взаимоуничтожение частиц может сдерживать своей энергией коллапс совершенно невообразимой массы видимого вещества. Учёные пишут, в тех трёх загадочных объектах именно тёмной материи — от силы 0,1%, но даже этого более чем достаточно для поддержания подобной сверхмассивной звезды. А потом, по представлениям учёных, это тёмное антивещество должно было закончиться, аннигиляция прекратилась — и тогда такому огромному количеству обычной материи положено схлопнуться в сверхмассивную чёрную дыру. Таким образом, в начале времён первыми могли на самом деле возникнуть такие исполинские "тёмные звёзды", а потом они превращались в чёрные дыры и становились центрами будущих галактик.