Нещодавно відкрита зірка настільки велика, яскрава та дивна, що її зовнішній вигляд може вказувати на скупчення темної матерії в небі. Його першовідкривачі назвали Мотра, і вона здається дивно яскравою в небі за 10,4 мільярда років, які знадобилися, щоб досягти нас. Це відносить його до класу надзвичайно рідкісних зірок «Кайдзю»: далеких зірок-монстрів з аномально величезною видимою яскравістю, згідно з командою під керівництвом астрофізика Хосе Дієго з Іспанської національної дослідницької ради в Іспанії.
Ще одна зірка була ідентифікована в цій категорії, і вона значно яскравіша за Мотру. Її назва — Годзілла, також відкрита Дієго та його колегами, і вона була визначена як найяскравіша зірка на небі.
Незважаючи на відмінності, ці дві зірки мають деякі інтригуючі подібності, які дозволяють припустити, що в просторі між нами та ними ховаються масивні згустки темної матерії.
Дієго та його команда кажуть, що це може бути зонд, який встановлює обмеження на темну матерію, що, своєю чергою, може допомогти нам звузити те, чим насправді є темна матерія. Мотра, офіційно відома як EMO J041608.8−240358, була виявлена під час спостережень далекої галактики, зібраних космічним телескопом Джеймса Вебба. Навіть JWST, яким би потужним він не був, зазвичай важко виділити окремі зірки в таких величезних просторах і часі; але область простору була сильно збільшена гравітаційною лінзою.
Вони виникають через викривлення простору-часу навколо масивного об’єкта в космосі, наприклад галактики або скупчення галактик. Будь-яке світло, що проходить через цей викривлений простір-час, може бути спотвореним, дубльованим і збільшеним. Ця примха космосу, передбачена загальною теорією відносності Ейнштейна, дозволяє нам бачити більш віддалені об’єкти з набагато більшою деталізацією, ніж зазвичай дозволяє їх відстань.
І Годзілла, і Мотра знаходяться в частинах космосу, які спотворені скупченнями галактик між нами та ними. Це забезпечує деяке збільшення, завдяки чому зірки виглядають яскравішими. І вони спочатку були яскравими об’єктами.
Дослідники проаналізували архівні дані космічного телескопа Hubble і знайшли два спостереження, які зафіксували зірку, зроблені з інтервалом у шість місяців у 2014 році.
Поєднавши ці дані з даними JWST, команда змогла визначити властивості зірки. Згідно з розрахунками Дієго та його колег, Мотра, ймовірно, є подвійною системою, що складається з двох надгігантів, однієї червоної та однієї синьої.
Червона зірка холодніша та тьмяніша, близько 5000 Кельвінів, зі світністю 50 000 Сонць. Блакитна зірка має набагато гарячішу температуру — 14 000 Кельвінів, а її яскравість — близько 125 000 Сонць.
Але що цікаво, так це збільшення. Одне лише скупчення галактик не може пояснити збільшення Мотри, яке, як виявилася команда, становить щонайменше 4000 разів. Є щось ближче до зірки, що дає їй додатковий приріст збільшення.
Проаналізувавши трохи більше, команда виявила, що чим би це не було, воно має розміри приблизно як карликова галактика або зоряне скупчення – від 10 000 до 2,5 мільйонів разів більше маси Сонця. Але ми не бачимо цього; він просто не відображається ні в JWST, ні в спостереженнях Хаббла.
Команда каже, що це свідчить про те, що об’єкт може бути карликовою галактикою, яка майже повністю складається з темної матерії. Такий об’єкт не є безпрецедентним. Темна матерія є невидимим клеєм Всесвіту, і в більшості галактик темної матерії більше, ніж звичайної. І вчені виявили об’єкти, які, здається, здебільшого зроблені з таємничого матеріалу.
Проте потенційне виявлення згустків темної матерії Годзілли та Мотри свідчить про те, що вони можуть бути відносно поширеними у Всесвіті. І лінзи можуть бути засобом, яким ми їх знаходимо. Це, у свою чергу, може допомогти накласти обмеження на темну матерію.
«Існування цього мілілінза повністю відповідає очікуванням від стандартної моделі холодної темної матерії», — пишуть Дієго та його команда. «З іншого боку, існування такої маленької підструктури в середовищі кластера має наслідки для інших моделей темної матерії».
Наприклад, вона виключає існування теплої темної матерії та аксіонної темної матерії – двох інших теорій – за межами певного діапазону мас. Майбутні відкриття зірок кайдзю можуть допомогти ще більше звузити його. Можливо, рушницею темної матерії буде потрійна зоряна система під назвою Гідора. Джерело