Tres objetos vistos al acecho en la oscuridad del Amanecer Cósmico podrían ser alimentados por colisiones entre partículas hechas no de materia estelar normal sino del enigmático material conocido como materia oscura.
Utilizando datos de la Telescopio espacial James Webbun equipo de astrofísicos teóricos ha determinado que tres galaxias, llamadas JADES-GS-z13-0, JADES-GS-z12-0 y JADES-GS-z11-0, son consistentes con lo que podríamos esperar si estuviéramos mirando colosales estrellas individuales impulsadas por el calentamiento de la materia oscura, en lugar de la fusión nuclear.
Según Cosmin Ilie y Jillian Paulin de la Universidad de Colgate y Katherine Freese de la Universidad de Texas, Austin, este modelo podría ayudarnos a comprender la naturaleza de la materia oscura y explicar de dónde proviene la abundancia de agujeros negros supermasivos del Universo.
Hay muchas lagunas en nuestro conocimiento del Universo, y las estrellas oscuras podrían abordar algunas de ellas.
En primer lugar, está la materia oscura. No sabemos qué es la materia oscura, pero sabemos que hay mucho más que la asunto normal eso constituye prácticamente todo lo que podemos ver, desde galaxias y agujeros negros hasta hormigas y galletas. Sabemos esto porque vemos sus efectos gravitatorios, como si solo hubiera masas de, bueno, masas por ahí que no podemos ver o detectar de otra manera.
Otro problema es que en realidad nunca hemos visto las primeras estrellas que se quemaron en el Universo. Hemos visto evidencia de ellos, pero no las estrellas mismas.
Y luego están los agujeros negros supermasivos, alrededor de los cuales orbitan las galaxias. No sabemos cómo estos objetos, de millones a miles de millones de veces la masa del Sol, se vuelven tan grandes.
Finalmente, desde que comenzó a operar en julio de 2022, JWST ha identificado una gran cantidad de galaxias masivas en el Universo primitivo. Cómo estas galaxias se volvieron tan grandes en tan poco tiempo desde el Big Bang es un enigma.
Las estrellas oscuras proporcionan una solución ordenada. sabemos que estrellas normales son: bolas gigantes de hidrógeno y helio, en su mayoría, con núcleos presurizados extremadamente calientes donde los átomos se golpean entre sí en fusión nuclear que genera calor y luz.
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Según Ilie y sus colegas, las estrellas de materia oscura estarían alimentadas por la aniquilación de la materia oscura. Una teoría de la materia oscura es que es autoaniquilamiento; cuando dos partículas de materia oscura chocan, se eliminan entre sí en destrucción mutua y una explosión de calor y luz.
Habría habido mucha más materia oscura en el Universo primitivo bajo este modelo. Podría haber creado manchas en el rango de masa de un millón de soles, cancelándose en un horno de calor que irradia con un brillo de mil millones de soles y un brillo de mil millones de soles.
JADES-GS-z13-0, JADES-GS-z12-0 y JADES-GS-z11-0, vistos en los primeros cientos de millones de años después del Big Bang, se ajustan a las características esperadas de tales objetos.
Con el tiempo, estas estrellas colapsarían en agujeros negros supermasivos, lo que explicaría por qué ya no las vemos y por qué vemos tantos agujeros negros supermasivos.
Y también explicarían por qué el primera generación de estrellas no están alrededor, a pesar de que estrellas casi tan antiguas como el Universo mismo se pueden encontrar incluso aquí en nuestra galaxia. Si las estrellas oscuras existieran, las estrellas de primera generación son todavía cerca; simplemente se ven muy diferentes.
Es altamente teórico y aún no se ha verificado; eso requeriría observaciones mucho más detalladas. Según los cálculos del equipo, las estrellas oscuras y las primeras galaxias tendrían diferentes firmas de helio, y podríamos diferenciarlas al ver estas firmas. JWST, sin embargo, es actualmente el telescopio espacial más poderoso jamás construido. La obtención de esa información puede tener que esperar a futuros telescopios.
La investigación ha sido publicada en el procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias.