A teoria das estrelas escuras propõe uma nova classe de objetos cósmicos que ajudam a decifrar enigmas observados pelo Telescópio Espacial James Webb

A hipótese das dark stars sugere uma nova explicação para buracos negros supermassivos, galáxias azuis monstruosas e pontos vermelhos na era inicial do cosmos.

A hipótese das dark stars e o desafio das observações do James Webb

A keyphrase ‘dark stars’ é fundamental para compreender as recentes descobertas feitas pelo Telescópio Espacial James Webb desde 2022. Cientistas têm identificado três grandes mistérios na era inicial do universo, incluindo uma abundância inesperada de buracos negros supermassivos, a existência de galáxias compactas extremamente brilhantes chamadas “blue monsters” e a detecção dos chamados “little red dots”. A teoria das dark stars, liderada pelo pesquisador Cosmin Ilie da Colgate University, propõe que essas estrelas hipotéticas, alimentadas pela aniquilação de partículas de matéria escura, poderiam explicar essas observações desconexas.

Como as dark stars poderiam gerar buracos negros supermassivos precoces

Diferente das estrelas tradicionais, que obtêm energia da fusão nuclear, as dark stars seriam alimentadas pela matéria escura, tornando-as incrivelmente brilhantes apesar do nome. Essas estrelas teriam se formado antes das estrelas comuns, permitindo que ultradensos núcleos de matéria escura eventualmente colapsassem e originassem buracos negros muito mais massivos que os formados pelo colapso de estrelas convencionais. Essa teoria ajuda a explicar como o James Webb encontrou buracos negros supermassivos menos de 1 bilhão de anos após o Big Bang, algo até então inexplicável pelos modelos tradicionais de fusão e fusão de buracos negros.

A reinterpretação dos “blue monsters” como aglomerados de dark stars luminosas

Além dos buracos negros, o telescópio espacial detectou galáxias compactas, extremamente densas e luminosas, denominadas “blue monsters”, que não se encaixam nas simulações cosmológicas anteriores. A equipe de pesquisa sugere que esses “blue monsters” podem não ser galáxias convencionais, mas sim aglomerados de dark stars brilhantes, cuja intensa luminosidade e tamanho reduzido os fazem parecer estruturas galácticas nas observações. Essa hipótese muda a compreensão da formação das primeiras estruturas cósmicas, indicando a presença de objetos exóticos movidos pela matéria escura.

Os “little red dots” e o papel das dark stars no desaparecimento precoce

Os “little red dots”, embora menos luminosos que os “blue monsters”, também apresentam características peculiares: extrema compactação e emissão fraca em luz ultravioleta, além da ausência de emissões em raios X. A teoria das dark stars indica que a fusão e colapso dessas estrelas poderiam resultar em buracos negros ainda rodeados por camadas de material estelar, que obscurecem a emissão ultravioleta e bloqueiam totalmente os raios X. Isso explicaria o comportamento observado, que não pode ser atribuído apenas à presença de poeira nas galáxias, sugerindo uma nova classe de objetos astrofísicos com propriedades únicas.

Implicações da existência das dark stars para a cosmologia e a física da matéria escura

A existência das dark stars propõe uma conexão inédita entre a matéria escura e a formação das primeiras estruturas cósmicas. Se confirmada, essa teoria não apenas resolveria os enigmas observados pelo James Webb, mas também abriria caminhos para entender a natureza da matéria escura e sua interação com a matéria comum. O estudo, publicado em dezembro de 2025 na revista Astrophysics and Cosmology at High Z, destaca que nenhuma outra teoria atual aborda simultaneamente esses três mistérios, reforçando o potencial revolucionário da hipótese. Ainda assim, a confirmação definitiva das dark stars depende de evidências observacionais adicionais e avanços teóricos.

O papel do James Webb na descoberta e os próximos passos para a validação da teoria

O Telescópio Espacial James Webb tem sido essencial para revelar essas estruturas cósmicas misteriosas com sua capacidade de observar o universo primordial em detalhes sem precedentes. Futuras campanhas de observação e análises detalhadas dos dados poderão identificar assinaturas específicas das dark stars, diferenciando-as de galáxias e outros corpos celestes. A comunidade científica está atenta a possíveis confirmações que poderão transformar a compreensão da evolução cósmica, bem como o papel da matéria escura no universo inicial.

Fonte: www.space.com