Estrellas colosales energizadas por materia oscura en vez de por fusión nuclear

En general, las primeras estrellas del universo eran muy diferentes de las modernas. Pero algunas de ellas pudieron serlo más, hasta el punto de estar energizadas por la autoaniquilación de materia oscura en vez de por la fusión nuclear de materia normal. Esta teoría, presentada hace unos años, podría verse corroborada ahora si, tal como parece, cuatro objetos misteriosos detectados en los confines del universo y que, por lo tanto, se captan tal como eran en la infancia del universo, son estrellas energizadas por materia oscura.

El estudio lo ha realizado un equipo encabezado por Cosmin Ilie, de la Universidad Colgate en Hamilton, Nueva York, Estados Unidos. Las observaciones se han realizado con el telescopio espacial James Webb, de la NASA, la ESA y la CSA, respectivamente las agencias espaciales estadounidense, europea y canadiense.

Según la citada teoría, las estrellas energizadas por la autoaniquilación de materia oscura son nubes muy brillantes, poseen una masa mucho mayor que la de las estrellas normales más masivas y tienen un tamaño colosal debido a lo muy hinchadas que están. Están compuestas mayormente por material normal, en concreto hidrógeno y helio, y no se derrumban sobre sí mismas en un colapso gravitatorio porque lo impiden las pequeñas cantidades de materia oscura que anidan en su interior y que, al autoaniquilarse, ejercen una fuerza hacia el exterior que contrarresta la fuerza hacia el interior ejercida por la gravedad.

La materia oscura es un tipo desconocido de materia que no puede detectarse más que por su influencia gravitatoria. Es más abundante en el cosmos que la materia normal. No corresponde a agujeros negros convencionales ni a ninguna otra clase de astro conocida. Según algunas teorías, existe solo en forma de partículas exóticas. Y al colisionar unas con otras, estas partículas se aniquilan mutuamente, depositando calor en nubes de hidrógeno y helio en proceso de contracción y convirtiéndolas en estrellas de esta clase tan extraña.

El sector del cosmos donde se han detectado las cuatro posibles estrellas energizadas por la autoaniquilación de materia oscura. (Imagen: NASA)

Las condiciones para la formación de estrellas energizadas por materia oscura eran las ideales unos pocos cientos de millones de años después de la creación del universo, concretamente en los centros de los halos de materia oscura. Es en aquella época y sitios donde se cree que se formaron las primeras estrellas del universo.

Debido a su masa colosal, estas estrellas exóticas dejarían al final de su vida, cuando finalmente sucumbieran al colapso gravitacional, un agujero negro con una masa inicial muchísimo mayor que la de los agujeros negros que nacen de las estrellas normales. Con esa masa inicial tan grande, habría resultado fácil para tales agujeros crecer hasta los niveles de masa de los agujeros negros supermasivos que típicamente se hallan en el centro de las galaxias. Cuesta creer que, partiendo de la modesta masa inicial de los agujeros negros nacidos de estrellas normales, un agujero haya podido crecer tanto tan rápidamente. Si en el universo primitivo se formaron esas extrañas estrellas energizadas por materia oscura, ello explicaría fácilmente la existencia de los agujeros negros supermasivos.

Cuatro objetos astronómicos han sido identificados como candidatos a estrellas energizadas por materia oscura, con antigüedades que se remontan hasta tan solo 300 millones de años después del Big Bang, la colosal “explosión” con la que nació el universo.

Estos objetos son JADES-GS-z14-0, JADES-GS-z14-1, JADES-GS-13-0 y JADES-GS-z11-0.

Los resultados de los análisis de sus espectros y de los análisis de otras de sus características muestran una concordancia significativa con las predicciones teóricas del aspecto que tendrían, observadas de lejos, tales estrellas energizadas por materia oscura.

El estudio se titula “Spectroscopic Supermassive Dark Star candidates”. Y se ha publicado en la revista académica Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). (Fuente: NCYT de Amazings)