دانشمندانی که با تلسکوپ جیمز وب کار می کنند، از کشف سه جرم غیرعادی خبر داده اند که ممکن است ستاره های تاریک نامیده شوند. خود این اصطلاح برای مدت طولانی در اخترفیزیک نظری وجود داشته است، اما فریبنده به نظر می رسد: این اجرام اصلاً تاریک نیستند و حتی به معنای معمول ستاره نیستند. با این حال، جوهر پدیده را منتقل می کند – نور آنها نه از واکنش های همجوشی بلکه توسط انرژی ماده تاریک تولید می شود که ماهیت آن یک راز باقی مانده است. افتتاحیه توسط پورتال گفتگو گزارش شده است.
ماده تاریک با نور برهمکنش ندارد، یعنی نمی توان آن را مستقیماً دید. ذرات آن از نظر الکتریکی خنثی هستند و ضد ذرات خودشان هستند. هنگام برخورد، چنین ذرات یکدیگر را از بین می برند و انرژی آزاد می کنند. اگر چگالی ماده تاریک به اندازه کافی زیاد باشد، تخریب به طور منظم رخ می دهد – این همان چیزی است که طبق مدل های مدرن می تواند ستارگان تاریک را “سوخت” کند.
این ایده به یکی از سوالات اصلی اخترفیزیک مربوط می شود: چگونه اولین ستاره ها ظاهر شدند. بر اساس طرح سنتی، ابرهای اولیه هیدروژن و هلیوم تحت تأثیر گرانش فشرده می شوند، گرم می شوند و واکنش های همجوشی حرارتی هسته ای را آغاز می کنند. اما در سال 2008، اخترفیزیکدانان پیشنهاد کردند که ماده تاریک ممکن است نقش بسیار فعالتری داشته باشد. در نواحی متراکم کیهان اولیه، انرژی مخرب میتواند گاز را گرم کرده و شروع واکنشهای همجوشی را به تاخیر بیاندازد و اجرام ستارهمانند غیرمعمولی ایجاد کند که از ماده تاریک میدرخشد و میتواند بسیار بیشتر از ستارههای معمولی دوام بیاورد.
چنین اجسامی باید باستانی باشند، به دلیل جابجایی کیهانی دارای رنگ قرمز تیره در طیف باشند و تقریباً به طور کامل عاری از عناصر سنگین باشند. طبق مدل ها، آنها می توانند بسیار بزرگ باشند – شعاع آنها به ده ها واحد نجومی می رسد، و جرم آنها در برخی موارد می تواند به میلیون ها واحد خورشیدی برسد.
اینها امضاهایی هستند که توسط تلسکوپ جیمز وب دیده می شود. برخی از اجرام در فواصل بی سابقه روشن تر و پرجرم تر از مدل های استاندارد کهکشان های اولیه مجاز بودند. در مقالهای اخیر، محققان گزارش دادند که سه منبع نوری از این دست میتوانند با مدل ستارههای تاریک بسیار پرجرم تناسب داشته باشند. یکی از نگرانیهای خاص، غلظت غیرعادی بالای هلیوم است، نشانهای که ممکن است نشاندهنده گرمایش ناشی از نابودی ماده تاریک به جای همجوشی باشد.
اگر وجود چنین اجرامی تایید شود، می تواند به درک منشاء سیاهچاله های کلان جرم کمک کند. ستارگان تاریک روشن، وقتی ماده تاریک تمام شود، به ستاره های عادی تبدیل می شوند. و ستارگان تاریک بسیار پرجرم، در تئوری، پتانسیل این را دارند که مستقیماً در سیاهچالههای عظیم فرو بریزند و به دانههای غولهای آینده تبدیل شوند – مانند سیاهچالههای مرکز کهکشانها. این می تواند توضیح دهد که چرا برخی از سیاهچاله های عظیم اینقدر زود شکل گرفته اند، مانند جرم موجود در کهکشان UHZ-1، که نیم میلیارد سال پس از انفجار بزرگ وجود داشته است.