Los soles masivos alimentados por la oscuridad pueden haber sido vistos en los albores de los tiempos: ScienceAlert

Tres objetos moteados que acechan en la oscuridad del Amanecer Cósmico pueden 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, coinciden con lo que podríamos esperar si observáramos estrellas colosales únicas impulsadas por calentar 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 en Austin, este modelo podría ayudarnos a comprender la naturaleza de la materia oscura y explicar de dónde proviene la abundancia de agujeros negros supermasivos en el Universo.

Hay muchas lagunas en nuestro conocimiento del Universo, y las estrellas oscuras podrían llenar algunas de ellas.

Primero, está la materia oscura. No sabemos qué es la materia oscura, pero sabemos que hay más que asunto normal representa casi 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 ni sentir.

Otro problema es que nunca vimos 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 temprano. Cómo estas galaxias han crecido tanto en tan poco tiempo desde el Big Bang es una incógnita.

Las estrellas negras ofrecen una solución interesante. sabemos lo que estrellas normales son: bolas gigantes de hidrógeno y helio, en su mayoría, con núcleos extremadamente calientes y presurizados 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 son 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 destruyen en destrucción mutua y una explosión de calor y luz.

Habría habido mucha más materia oscura en el Universo primitivo con este modelo. Podría haber creado manchas en el rango de masa de un millón de soles, cancelándose en un horno de calor radiante con una luminosidad de mil millones de soles y una luminosidad de mil millones de soles.

JADES-GS-z13-0, JADES-GS-z12-0 y JADES-GS-z11-0, observados en los primeros cientos de millones de años después del Big Bang, corresponden 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 las estrellas no están allí, aunque se pueden encontrar estrellas casi tan antiguas como el Universo mismo incluso aquí en nuestra galaxia. Si existieran las estrellas negras, las estrellas de primera generación están aún allí; simplemente se ven muy diferentes.

Esto es muy 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 esas firmas. JWST, sin embargo, es actualmente el telescopio espacial más poderoso jamás construido. La obtención de esta información puede tener que esperar a futuros telescopios.

La investigación fue publicada en el procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias.