Мы привыкли думать, что первые звёзды вспыхнули из сгустков водорода и гелия — тех самых простых элементов, что родились в огне Большого взрыва. Но группа американских астрофизиков предлагает куда более странный сценарий: возможно, первосветом Вселенной мы обязаны не обычному веществу, а той самой неуловимой субстанции, которую учёные называют тёмной материей. И если расчёты верны, то колыбелью звёзд была тьма.

Звезда размером с солнечную систему и массой с Солнце

В 2007 году исследователи из нескольких университетов США опубликовали работу, в которой смоделировали поведение тёмной материи в первые 80–100 миллионов лет после Большого взрыва. Результат оказался неожиданным: при определённых допущениях о составе этой загадочной субстанции она способна собираться в гигантские сгустки и формировать звёзды. Но не такие, какие мы знаем.

Обычные звёзды светят за счёт термоядерного синтеза — в их недрах лёгкие ядра сливаются в более тяжёлые, выделяя энергию. В звёздах из тёмной материи, по версии учёных, этот механизм невозможен. Вместо него источником энергии служат столкновения частиц и античастиц тёмной материи, аннигилирующих друг с другом. Именно этот процесс и заставляет такие объекты светиться.

Компьютерное моделирование показало, что «тёмные звёзды» должны обладать поистине чудовищными размерами — до 200 тысяч раз больше Солнца в поперечнике. При этом масса у них, скорее всего, близка к солнечной: из-за крайне низкой плотности такой исполинский шар оказывается удивительно лёгким. Для сравнения: если бы наше Солнце раздулось до подобных масштабов, его внешние слои поглотили бы орбиты всех внутренних планет, а плотность упала бы до величин, которые на Земле считаются глубоким вакуумом.

Тяжёлые элементы появились позже, чем мы думали

Если теория верна, она переворачивает привычную картину эволюции Вселенной. В недрах первых звёзд не шёл нуклеосинтез — а значит, углерод, кислород, железо и прочие элементы, из которых сложены планеты и мы сами, не могли возникнуть в ту эпоху. Их кузницей, судя по всему, стали звёзды второго поколения — уже состоявшие из обычного вещества, которое накопилось после того, как первичные гиганты рассеялись или погасли.

Это смещает всю хронологию: тяжёлые элементы появились значительно позже, чем принято считать в стандартных космологических моделях. По сути, химическая эволюция галактик могла стартовать с заметной задержкой, что меняет наши представления о том, как быстро после Большого взрыва могли сформироваться планетные системы и, потенциально, условия для жизни.

Следы «тёмных звёзд» могут скрываться на окраинах Галактики

Авторы исследования не исключают, что некоторые из таких объектов могли дожить до наших дней. Из-за низкой плотности и необычного источника энергии они способны существовать миллиарды лет. Где их искать? Возможно, на периферии Млечного Пути — там, где гравитационное воздействие обычного вещества минимально, а тёмная материя, напротив, образует обширное гало. Обнаружить такой объект было бы сенсацией: внешне он может напоминать очень разреженное газовое облако, но с аномально высокой светимостью в инфракрасном или гамма-диапазоне — как раз там, где даёт о себе знать аннигиляция частиц.

Кстати, эта идея перекликается с недавним открытием, о котором мы уже писали: в ноябре 2025 года детекторы LIGO зафиксировали гравитационный сигнал, указавший на чёрную дыру легче Солнца — объект, который не мог родиться из обычной звезды. Учёные тогда предположили, что это первый кандидат в первичные чёрные дыры, возникшие сразу после Большого взрыва. Если и «тёмные звёзды», и первичные чёрные дыры — дети одной эпохи, то окраины галактик могут оказаться настоящим заповедником реликтов ранней Вселенной.

Скепсис: а есть ли тёмная материя?

При всей стройности расчётов теория упирается в фундаментальную проблему: мы до сих пор не знаем, существует ли тёмная материя в том виде, который предполагают модели. Её присутствие выводят из гравитационных аномалий — галактики вращаются так, словно в них гораздо больше массы, чем видно глазу. Но природа этой скрытой массы остаётся загадкой. Некоторые астрофизики вообще сомневаются в реальности тёмной материи и ищут альтернативные объяснения — например, модификации самой теории гравитации.

Любопытно, что и здесь появляются неожиданные параллели. В другой нашей публикации мы рассказывали о гипотезе, согласно которой тёмная материя — это «трещины» пространства-времени: сферические оболочки с нулевой суммарной массой, возникшие в первые мгновения после Большого взрыва. Если такая экзотическая версия верна, то «тёмные звёзды» в описанном выше смысле просто не могут существовать — ведь тогда тёмная материя не состоит из частиц, способных аннигилировать. Расхождение между моделями лишний раз подчёркивает, насколько зыбкой остаётся почва под ногами космологов.

Пока что «тёмные звёзды» — это смелая гипотеза, подкреплённая компьютерными симуляциями, но не подтверждённая наблюдениями. Чтобы её проверить, нужны либо прямые свидетельства аннигиляции частиц тёмной материи в космосе, либо обнаружение тех самых разреженных гигантов на окраинах галактик. Ни того, ни другого у нас пока нет. И всё же сама возможность того, что первые звёзды родились из тьмы, заставляет иначе взглянуть на историю мироздания — и на ту роль, которую невидимая субстанция могла сыграть в появлении всего, что мы видим вокруг.