Звезды
Звезды
Константин Лаврентьев Опубликована 12.12.2025 в 4:16

JWST заглянул в космическую зарю — и увидел галактики, которые рушат представления о тёмной материи

Учёные сравнили данные JWST с моделями тёмной материи по данным Майо

Самые ранние звёзды и галактики стали для астрономов настоящими архивами, скрывающими подсказки о том, что заполняет большую часть пространства. Эти древние системы возникли, когда Вселенная была ещё молода — ей было всего несколько сотен миллионов лет. Свет, который они оставили после себя, помогает учёным оценивать свойства невидимой материи и понимать, как формировались первые структуры. Новый анализ сравнивает наблюдения космического телескопа имени Джеймса Уэбба с моделями, показывающими влияние разных видов тёмной материи.

Почему тёмная материя требует нового теста

Исследование возглавил астрофизик Умберто Майо из Итальянского национального института астрофизики, изучающий роль невидимой массы в ранней Вселенной. Тёмная материя составляет большую часть космической массы и проявляет себя через гравитацию, хотя не взаимодействует со светом.

Классическая картина предполагает наличие холодной тёмной материи — медленных частиц, которые рано начинают формировать тёмные ореолы. В альтернативных моделях тёплая тёмная материя состоит из более быстрых частиц, сглаживающих мелкомасштабные структуры.

"Тёплая тёмная материя является возможной альтернативой холодной тёмной материи, чтобы объяснить формирование космологической структуры", — отметил Майо.

JWST и космический рассвет

Космический телескоп Джеймса Уэбба стал главным инструментом для наблюдения галактик, существовавших всего через 200 млн лет после Большого взрыва. Ранние обзоры выявили десятки галактик с красными смещениями 8-15, что вызвало вопросы о том, почему некоторые из них столь яркие.

Для уточнения картины важно учитывать свойства гравитации и структуру пространства, особенно с учётом того, что исследования времени на Марсе позволяют по-новому оценивать влияние фундаментальных эффектов на космические процессы.

Моделирование формирования звёзд и галактик

Команда Майо создала численные симуляции, отслеживающие взаимодействия газа и темной материи, рождение первых звёзд, химическое обогащение и накопление галактик.

Модели включали версии для холодной и тёплой тёмной материи. Лёгкие частицы тёплой материи размывают мелкомасштабные структуры, тогда как более тяжёлые ведут себя почти так же, как холодные.

Исследователи сравнили скорость звездообразования, распределение галактик по яркости и то, как слабые галактики группируются в пространстве.

Холодная или тёплая тёмная материя?

Скорость звездообразования оказалась почти одинаковой при обеих моделях. Тёплая тёмная материя оставалась допустимой, если масса частиц превышала примерно 2 кэВ.

Однако независимые наблюдения Lyman-α леса указывают, что слишком лёгкие частицы уже исключены. Кроме того, самые лёгкие тёплые модели давали недостаточный рост звёздной массы и слишком мало молекулярного газа по сравнению с данными COLDz.

При этом количество ярких галактик, наблюдаемых JWST, полностью согласуется с предсказаниями холодной тёмной материи.

Крошечные галактики как главный тест

Будущие наблюдения слабых галактик станут ключевым тестом. В тёплых моделях таких галактик меньше, и они заметно плотнее группируются на расстояниях до 30 тысяч световых лет.

Различия особенно проявятся в функции ультрафиолетовой светимости и маломасштабной кластеризации.

Дополнительные подсказки дают данные о том, как галактики взаимодействуют с центральными объектами и окружающей средой — например, как поведение звёзд рядом с чёрными дырами в Млечном Пути помогает оценивать свойства тяготения и распределение масс.

Сравнение моделей тёмной материи

Холодная тёмная материя:

  • формирует множество мелких структур;

  • соответствует данным JWST;

  • согласуется с Lyman-α лесом;

  • предполагает медленные тяжёлые частицы.

Тёплая тёмная материя:

  • сглаживает мелкие сгущения;

  • отсрочивает появление миниатюрных галактик;

  • допустима при достаточно большой массе частиц;

  • слишком лёгкие варианты не выдерживают проверку.

Преимущества и ограничения данных JWST

Плюсы:

  • наблюдение самых ранних галактик;

  • высокая чувствительность;

  • проверка моделей формирования структур.

Минусы:

  • пока недоступны самые слабые галактики;

  • ограниченный размер обзоров усложняет статистику.

Советы для дальнейших исследований

  1. Углублять наблюдения для поиска слабых галактик.

  2. Расширять площадь съёмки.

  3. Совмещать данные JWST, ALMA и спектрографов квазаров.

  4. Уточнять симуляции с учётом новых космологических ограничений.

Частые вопросы

Может ли JWST определить точный тип тёмной материи?
Нет, но он может исключать или подтверждать конкретные варианты.

Почему слабые галактики важнее ярких?
Они сильнее реагируют на свойства частиц тёмной материи.

Нужно ли менять стандартную космологию?
Пока нет — наблюдения не противоречат холодной тёмной материи.

Автор Константин Лаврентьев
Константин Лаврентьев — астроном, эксперт по малым телам Солнечной системы и космическим миссиям, обозреватель MosTimes.
Редактор Андрей Краснов
Краснов Андрей — журналист, корреспондент новостной службы МосТаймс

Читайте также

Новый шаг к долголетию: диагностика саркопении станет доступной в 2028 23.07.2026 в 16:29

Научное исследование напоминает о скрытых опасностях потери мышечной массы и дает надежду на раннюю диагностику.

Читать полностью »
Кому положено ЖКХ за 0 рублей: перечень тех, кто имеет право на 100-процентную льготу 19.06.2026 в 11:06

В России предусмотрены разные формы поддержки населения по оплате жилья и коммунальных услуг, однако не все пенсионеры назначены на полную компенсацию.

Читать полностью »
Картинка на поверхности обманчива: недра Солнца начали вести себя вопреки всем прогнозам ученых 14.06.2026 в 13:13

Внутренний резонанс светила раскрыл пугающую правду о процессах, которые тщательно скрывает обманчиво спокойная поверхность звезды в этом десятилетии.

Читать полностью »
Раскаленный яд на поверхности: экстремальное испарение запустило необратимый процесс в почвах 13.06.2026 в 13:12

Под слоем раскаленного песка скрывается сложная структура, способная удерживать влагу и активно влиять на глобальный баланс углерода в земной атмосфере.

Читать полностью »
Планета начинает задыхаться: природа утратила способность перерабатывать собственные останки 12.06.2026 в 13:10

Исследователи обнаружили пугающий разрыв в природных циклах, из-за которого планета рискует захлебнуться в собственных биологических отходах до конца столетия.

Читать полностью »
Смертоносная стратегия выживания: разрушение организма обернулось захватом сотен северных озер 11.06.2026 в 13:10

Уникальный механизм регенерации позволил подводному растению превратить попытки борьбы в мощный инструмент колонизации новых территорий на фоне смены климата.

Читать полностью »
Лед больше не защищает: древние Горы Луны в Африке лишились своего главного барьера навсегда 10.06.2026 в 13:08

Анализ древних донных отложений показал, что вековой барьер Гори Луны окончательно рухнул, приведя к последствиям, которые ранее считались невозможными.

Читать полностью »
Невидимая иерархия рухнула: в Восточно-Китайском море зафиксировали аномальный хаос 09.06.2026 в 13:07

Ученые оказались в самом центре природного катаклизма и зафиксировали, как привычная вертикальная иерархия водных слоев перестала существовать за пару суток.

Читать полностью »