Enormes sóis alimentados pela escuridão podem ter sido avistados no início dos tempos: WebCuriosos
Três objetos avistados à espreita na escuridão da Aurora Cósmica podem ser alimentados por colisões entre partículas feitas não de material estelar normal, mas de material enigmático conhecido como matéria escura.
Usando dados do Telescópio Espacial James Webbuma equipe de astrofísicos teóricos determinou que três galáxias – denominadas JADES-GS-z13-0, JADES-GS-z12-0 e JADES-GS-z11-0 – são consistentes com o que poderíamos esperar se estivéssemos olhando para estrelas colossais e únicas alimentadas pelo aquecimento da matéria escura, em vez da fusão nuclear.
De acordo com Cosmin Ilie e Jillian Paulin da Colgate University e Katherine Freese da University of Texas, Austin, este modelo pode ajudar-nos a compreender a natureza da matéria escura e a explicar de onde vem a abundância de buracos negros supermassivos no Universo.
Existem muitas lacunas no nosso conhecimento do Universo, e as estrelas escuras podem colmatar algumas delas.
Em primeiro lugar, existe a matéria escura. Não sabemos o que é a matéria escura, mas sabemos que há muito mais do que a matéria normal isso constitui praticamente tudo o que podemos ver, desde galáxias e buracos negros até formigas e biscoitos. Sabemos disso porque vemos os seus efeitos gravitacionais – como se existissem apenas massas de, bem, massa lá fora que não podemos ver ou detectar de outra forma.
Outro problema é que nunca vimos as primeiras estrelas que arderam no Universo. Vimos evidências deles, mas não as próprias estrelas.
E depois existem buracos negros supermassivos, em torno dos quais orbitam galáxias. Não sabemos como é que estes objetos – milhões a milhares de milhões de vezes a massa do Sol – se tornam tão grandes.
Finalmente, desde que iniciou as operações em julho de 2022, o JWST identificou um grande número de galáxias massivas no Universo primordial. Como é que estas galáxias se tornaram tão grandes num espaço de tempo tão curto desde o Big Bang é um enigma.
As estrelas escuras fornecem uma solução interessante. Nós sabemos o que estrelas normais são: bolas gigantes de hidrogênio e hélio, em sua maioria, com núcleos extremamente quentes e pressurizados, onde os átomos são colididos em fusão nuclear que gera calor e luz.
De acordo com Ilie e seus colegas, as estrelas de matéria escura seriam alimentadas pela aniquilação de matéria escura. Uma teoria da matéria escura é que é auto-aniquilador; quando duas partículas de matéria escura colidem, elas se destroem em destruição mútua e em uma explosão de calor e luz.
Haveria muito mais matéria escura no Universo primitivo sob este modelo. Poderia ter criado bolhas na faixa de massa de um milhão de sóis, anulando-se em uma fornalha de calor irradiando com um brilho de um bilhão de sóis e um brilho de um bilhão de sóis.
JADES-GS-z13-0, JADES-GS-z12-0 e JADES-GS-z11-0, vistos nas primeiras centenas de milhões de anos após o Big Bang, enquadram-se nas características esperadas de tais objetos.
Com o tempo, essas estrelas entrariam em colapso em buracos negros supermassivos, o que explicaria por que não as vemos mais – e por que vemos tantos buracos negros supermassivos.
E também explicariam por que primeira geração de estrelas não existem, embora estrelas quase tão antigas quanto o próprio Universo possam ser encontradas mesmo aqui em nossa galáxia. Se estrelas escuras existissem, estrelas de primeira geração são ainda está por aí; eles apenas parecem muito diferentes.
É altamente teórico e ainda não verificado; isso exigiria observações muito mais detalhadas. De acordo com os cálculos da equipa, as estrelas escuras e as primeiras galáxias teriam assinaturas de hélio diferentes, e poderíamos diferenciá-las ao ver essas assinaturas. O JWST, entretanto, é atualmente o telescópio espacial mais poderoso já construído. A obtenção dessas informações pode ter que esperar por futuros telescópios.
A pesquisa foi publicada no Anais da Academia Nacional de Ciências.