Telescópio James Webb identifica possível descoberta de dark stars

Austin, Texas — InkDesign News — Pesquisadores do Texas relataram, em 30 de setembro, um estudo publicado na revista PNAS que identificou quatro possíveis “estrelas escuras” no início do universo, observadas pelo telescópio James Webb (JWST). Essas estrelas, cujas assinaturas espectrais sugerem um motor energético alimentado por matéria escura, podem transformar o entendimento sobre a origem dos astros nascidos logo após o Big Bang.

O Contexto da Pesquisa

Originalmente teorizadas em 2007, as denominadas “estrelas escuras” teriam se formado quando hidrogênio e hélio colapsaram e interagiram com matéria escura, resultando em astros massivos e brilhantes, milhões de vezes maiores que o Sol. A pesquisa, conduzida pela Universidade do Texas em Austin, surge em meio à busca por explicações para objetos massivos detectados nos primórdios do cosmos e questões em aberto sobre a própria natureza da matéria escura.

“Nosso nome inicial ‘estrela escura’ é um equívoco,” disse a professora Katherine Freese, autora da hipótese. “Elas não são feitas [inteiramente] de matéria escura, nem são escuras.”
(“Our initial name ‘dark star’ is a misnomer. They’re neither made [entirely] of dark matter nor are they dark.”)

— Katherine Freese, Professora de Física, Universidade do Texas em Austin

Resultados e Metodologia

A equipe analisou dados do JWST, especialmente do instrumento Near InfraRed Spectrograph (NIRSpec). Selecionaram sinais com redshift acima de 10 (indicando mais de 500 milhões de anos após o Big Bang), compostos apenas por hidrogênio e hélio vindos de objetos isolados. Entre os quatro candidatos, JADES-GS-z14-0 destaca-se por ser o segundo objeto mais distante já identificado pelo JWST.

Modelos indicam que todos os candidatos podem ser “estrelas escuras”, talvez até supermassivas. Uma assinatura espectral de hélio ionizado em JADES-GS-z14-0 fortalece a hipótese, já que tal absorção não é esperada em outros objetos primordiais de alto redshift.

“Nenhum outro objeto conhecido de alto redshift deve produzir tal característica de absorção,” relataram os autores no estudo.
(“No other known high redshift objects are expected to produce such an absorption feature,” the authors wrote in the study.)

— Equipe de Pesquisa, PNAS

Entretanto, a detecção de emissão de oxigênio por este mesmo objeto pelo observatório ALMA, no Chile, levanta dúvidas, já que o elemento só seria gerado por estrelas tradicionais. O grupo agora simula limites de oxigênio permissíveis antes que a formação dessas estrelas se torne inviável.

Implicações e Próximos Passos

Identificar “estrelas escuras” poderia elucidar a existência de buracos negros supermassivos formados cedo demais na história do universo e contribuir para desvendar a composição da matéria escura. Contudo, a comunidade científica permanece cética; críticos apontam que a pesquisa não fez distinção clara entre tais astros e estrelas primordiais supermassivas formadas por fusão nuclear tradicional.

Segundo o cosmologista Daniel Whalen, da Universidade de Portsmouth, “a grande questão é que não se diferenciou entre estrelas escuras e estrelas primordiais supermassivas”. A equipe liderada por Cosmin Ilie, da Universidade Colgate, argumenta que a longevidade das estrelas escuras favoreceria sua detecção, mas reforça a necessidade de novas observações sistemáticas.

No horizonte, pesquisadores planejam automatizar a análise dos dados do JWST para ampliar a amostra de alvos e, assim, esclarecer esta potencial nova era de formação estelar, com profundos impactos no entendimento da evolução cósmica.

Fonte: (Live Science – Ciência)