JWST podría haber detectado la “pistola humeante” de un objeto hipotético llamado estrella oscura en el Universo distante. Si se confirma, este descubrimiento podría resolver varios misterios de la física.
Una estrella oscura puede parecer un oxímoron, pero aun así emitiría luz y energía. Sin embargo, no sería impulsado por fusión nuclear como una estrella común y corriente: funcionaría sobre un núcleo de partículas de materia oscura que interactúan.
“Las estrellas oscuras supermasivas son nubes extremadamente brillantes, gigantes y, sin embargo, hinchadas, compuestas principalmente de hidrógeno y helio, que se mantienen contra el colapso gravitacional gracias a las diminutas cantidades de materia oscura que se autoaniquila en su interior”, dice Cosmin Ilie, astrofísico de la Universidad de Colgate en Estados Unidos.
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Ahora, los investigadores han encontrado la mejor evidencia hasta el momento de la existencia de estrellas oscuras. Mientras estudiaba cuatro de los objetos más distantes jamás observados, el equipo descubrió que todos son consistentes con una explicación de estrella oscura.
Sin embargo, lo más intrigante es que uno de los objetos mostró una característica particular de absorción de luz en la longitud de onda de 1.640 Angstrom. Esto se considera un signo seguro de estrellas oscuras, que surge del helio individualmente ionizado en sus atmósferas.
“Si bien la relación señal-ruido de esta característica es relativamente baja, es la primera vez que encontramos una posible firma irrefutable de una estrella oscura. Lo cual, en sí mismo, es notable”, dice Ilie.
Poco después de que JWST se encendiera en 2021 y comenzara a mirar más atrás en el espacio y el tiempo que lo que los humanos habían visto antes, captó algunas vistas inesperadas. Cerca del comienzo de los tiempos se encontraban lo que parecían galaxias enormes en un momento en el que no debería haber habido tiempo suficiente (literalmente) para que crecieran tanto.
Los astrofísicos rápidamente encontraron una posible explicación para algunos de estos problemas: las estrellas oscuras, que podrían contener hasta un millón de soles de masa, se verían similares a las galaxias desde esta distancia.
El nuevo estudio analiza los espectros y la morfología de cuatro de estos objetos. Una parece consistente con una fuente puntual, mientras que las otras tres son ligeramente más difusas, lo que significa que podrían ser estrellas oscuras rodeadas por nebulosas de hidrógeno y helio ionizados.
Por otro lado, los investigadores admiten que los cuatro objetos todavía podrían interpretarse como galaxias. Pero eso plantea sus propias preguntas. Las estrellas oscuras, aunque hipotéticas, pueden resolver varios misterios.
No sólo podrían proporcionar algunas pistas sobre la naturaleza de la materia oscura, sino que, en teoría, su eventual desaparición los haría colapsar en agujeros negros con una masa inicial enorme. Los agujeros negros supermasivos se han descubierto muy temprano en la historia del Universo, con masas que deberían ser imposibles según las teorías existentes sobre cómo crecen. Las estrellas oscuras podrían darles un atajo.
Se necesitan más observaciones para confirmar la identidad de estos gigantes distantes, pero parecen reescribir lo que sabemos sobre física, sin importar lo que resulten ser.
La investigación fue publicada en la revista PNAS.