Por Will Dunham
WASHINGTON (Reuters) – Durante los últimos 15 años, los científicos han estado buscando evidencia de un tipo de estrella que solo se planteó como hipótesis pero nunca se observó, una que no se alimenta de la fusión de átomos como el sol y otras estrellas ordinarias, sino de un material misterioso llamado materia oscura.
Gracias a la capacidad del telescopio espacial James Webb para mirar hacia atrás hasta el amanecer del universo, se han identificado los primeros buenos candidatos para ser «estrellas oscuras».
Los tres objetos detectados por Webb, que se lanzó en 2021 y comenzó a recopilar datos el año pasado, se identificaron inicialmente en diciembre pasado como algunas de las galaxias más antiguas conocidas del universo pero, según los investigadores, en realidad podrían ser enormes estrellas oscuras.
La materia oscura, material invisible cuya presencia se conoce principalmente por sus efectos gravitatorios a escala galáctica, sería un ingrediente pequeño pero crucial en las estrellas oscuras. Estas estrellas se describen como compuestas casi en su totalidad de hidrógeno y helio, los dos elementos presentes durante la infancia del universo, con un 0,1% de su masa en forma de materia oscura. Pero la materia oscura autodestructiva sería su motor.
La materia oscura es invisible para nosotros, no produce ni interactúa directamente con la luz, pero se cree que representa alrededor del 85 % de la materia del universo, y el 15 % restante comprende materia normal como estrellas, planetas, gas, polvo y material terrestre. como la pizza y la gente.
Las estrellas oscuras podrían alcanzar una masa al menos un millón de veces mayor que la del sol y una luminosidad al menos mil millones de veces mayor, con un diámetro de aproximadamente diez veces la distancia entre la Tierra y el sol.
«Son grandes bestias hinchadas», dijo Katherine Freese, astrofísica teórica de la Universidad de Texas en Austin y autora principal de la investigación publicada en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences.
«Están hechos de materia atómica y funcionan con un poco de materia oscura que hay dentro de ellos», agregó Freese.
A diferencia de las estrellas ordinarias, podrían ganar masa acumulando gas que cae sobre ellas en el espacio.
«Pueden continuar acumulando el gas circundante casi indefinidamente, alcanzando un estado supermasivo», dijo el astrofísico de la Universidad de Colgate y autor principal del estudio, Cosmin Ilie.
No habrían sido tan calientes como la primera generación de estrellas ordinarias del universo. Fue la fusión nuclear que se produjo en los núcleos de esas estrellas la que generó elementos más pesados que el hidrógeno y el helio.
Los tres objetos identificados como posibles estrellas oscuras datan de principios de la historia del universo: uno de 330 millones de años después del evento Big Bang que puso en marcha el cosmos hace 13.800 millones de años, y los otros de 370 millones de años y 400 millones de años después del Big Bang. Estallido.
Según los datos de Webb, estos objetos podrían ser galaxias tempranas o estrellas oscuras, dijo Freese.
«Una estrella oscura supermasiva es tan brillante como una galaxia entera, por lo que podría ser una u otra», agregó Freese.
Si bien no hay suficientes datos para emitir un juicio definitivo sobre estos tres, dijo Freese, Webb puede obtener datos más completos sobre otros objetos primordiales similares que podrían proporcionar evidencia «pistola humeante» de una estrella oscura.
Las condiciones en el universo primitivo pueden haber sido propicias para la formación de estrellas oscuras, con altas densidades de materia oscura en las ubicaciones de las nubes de hidrógeno y helio que forman estrellas. Tales condiciones son muy poco probables hoy en día.
Freese y dos colegas propusieron por primera vez la existencia de estrellas oscuras en 2008, basando el nombre en la canción «Dark Star» de Grateful Dead de la década de 1960.
«Sería muy emocionante encontrar un nuevo tipo de estrella con un nuevo tipo de fuente de calor», dijo Freese. «Podría llevar a que se detecten las primeras partículas de materia oscura. Y luego puedes aprender sobre las propiedades de las partículas de materia oscura al estudiar una variedad de estrellas oscuras de diferentes masas».
(Reporte de Will Dunham, Editado por Rosalba O’Brien)
