Теория Pop III.1: как первые звёзды Вселенной породили чёрные дыры и ионизировали космос
Компьютерная симуляция ионизированного пузыря вокруг сверхмассивной звезды Поколения III.1 — предка чёрной дыры, сформировавшегося в ранней Вселенной. Высокоэнергетические фотоны от звезды ионизируют окружающий водород в первозданной межгалактической среде, создавая область размером в миллионы световых лет. Теория Pop III.1 предполагает, что все сверхмассивные чёрные дыры образовались так, вызвав мгновенную ионизацию пространства и завершив «тёмные века» Вселенной. Авторы: M. Sanati (Чалмерс и Оксфорд), J. Tan (Университет Вирджинии и Чалмерс).
Новое теоретическое исследование астрофизика Джонатана Тана из Университета Вирджинии предлагает всеобъемлющую модель рождения сверхмассивных чёрных дыр. Эти гиганты, скрывающиеся в центрах большинства крупных галактик, включая Млечный Путь, в миллионы или миллиарды раз массивнее Солнца. Их формирование долго оставалось загадкой, особенно после открытий телескопа James Webb (JWST), обнаружившего подобные объекты в далёких уголках Вселенной, существовавшие ещё на заре её развития.
Теория Тана, названная «Pop III.1», предполагает, что сверхмассивные чёрные дыры — это остатки первых звёзд Вселенной (Поколение III.1). Эти звёзды, по мнению учёного, достигали огромных размеров благодаря энергии от аннигиляции тёмной материи. Модель уже успешно предсказала ряд наблюдений JWST.
В статье «Мгновенная ионизация ранней Вселенной сверхмассивными звёздами Pop III.1», опубликованной на сервере препринтов arXiv и готовящейся к публикации в The Astrophysical Journal Letters, Тан описывает, как звёзды Pop III.1 вызвали масштабную ионизацию водорода. «Их яркие вспышки заполнили всё пространство, объявив о рождении чёрных дыр», — поясняет учёный.
Этот процесс, произошедший раньше, чем ионизация от обычных галактик, способен объяснить современные космологические загадки: «Напряжённость Хаббла», «динамическую тёмную энергию» и данные, указывающие на отрицательную массу нейтрино. «Связь, которую мы не предвидели, может стать ключом к пересмотру стандартной модели Вселенной», — добавляет Тан.
Ричард Эллис, профессор астрофизики Университетского колледжа Лондона, высоко оценил работу: «Модель Тана элегантно объясняет двухэтапное формирование звёзд и ионизацию. Возможно, первые звёзды вспыхнули и исчезли, а JWST видит лишь второе поколение. Вселенная продолжает удивлять нас».
Перспективы и дальнейшие исследования
Учёные планируют использовать данные JWST для поиска следов «вспышек» Pop III.1. Если теория подтвердится, это перепишет историю реионизации и объяснит аномалии в распределении галактик. Кроме того, модель может пролить свет на природу тёмной материи, чья аннигиляция, по мнению Тана, сыграла ключевую роль в росте первых звёзд.
Следующим шагом в исследовании станет анализ спектральных данных JWST, которые могут содержать сигнатуры ионизированного газа времён Pop III.1. Команда Тана также работает над моделированием распределения тёмной материи в ранней Вселенной, чтобы уточнить условия формирования первых звёзд. «Если нам удастся связать наблюдаемые структуры с предсказаниями модели, это станет триумфом теоретической астрофизики», — отметил Тан в интервью.
Критики, однако, указывают на необходимость дополнительных доказательств. Например, альтернативные теории предполагают, что сверхмассивные чёрные дыры могли образоваться при коллапсе плотных звёздных скоплений. «Прелесть Pop III.1 в её預測ной силе, — парирует Эллис. — Она уже объяснила ранние находки JWST. Дальнейшие наблюдения расставят точки над i».
В нашем Telegram‑канале, и группе ВК вы найдёте новости о непознанном, НЛО, мистике, научных открытиях, неизвестных исторических фактах. Подписывайтесь, чтобы ничего не пропустить.
