La comprensión del amanecer cósmico tiene un nuevo capítulo que propone un cambio radical en la forma en que la comunidad científica abordaba tres misterios inexplicables del universo primitivo. Una reciente investigación sugirió que las denominadas “estrellas oscuras” podrían ser la clave para entender una serie de fenómenos detectados por el Telescopio Espacial James Webb (JWST).
El estudio publicado en la revista Phys y liderada por Cosmin Ilie, profesor adjunto de Física y Astronomía de la Universidad Colgate, indagó sobre el hallazgo de las enigmáticas galaxias conocidas como “monstruos azules”, la inesperada abundancia de agujeros negros supermasivos en galaxias tempranas y la aparición de los peculiares “pequeños puntos rojos” observados por el JWST. Estos fenómenos, hasta ahora desconcertantes, pusieron en jaque los modelos de formación galáctica.
Las estrellas oscuras serían el resultado de un proceso astrofísico singular que ocurrió en los primeros cientos de millones de años posteriores al Big Bang, durante la fase conocida como el amanecer cósmico. En aquel periodo, las primeras estrellas surgieron en regiones densas y dominadas por materia oscura, ubicadas en el centro de microhalos.
Allí, nubes primigenias de hidrógeno y helio comenzaron a enfriarse y colapsaron gravitacionalmente, lo que desencadenó la formación estelar inicial. La característica distintiva de estos objetos es que habrían generado su energía gracias a la aniquilación de partículas de materia oscura, un mecanismo fundamentalmente diferente al de las estrellas luminosas tradicionales.
Una de las principales aportaciones de la teoría es que estos objetos pueden alcanzar un tamaño supermasivo, lo que los convierte en candidatos ideales como precursoras de los agujeros negros supermasivos que hoy se detectan en los confines más remotos del cosmos, algo que desafía las explicaciones convencionales sobre su temprana aparición.
El telescopio espacial reveló la existencia de muchas de las galaxias más antiguas y distantes como los denominados “monstruos azules”: objetos que exhiben un brillo extremo, una gran concentración de masa y una sorprendente ausencia de polvo interestelar, una peculiaridad no anticipada por ningún modelo previo al JWST.
A estos dos rompecabezas se agrega la detección, igualmente sorpresiva, de los “pequeños puntos rojos” (LRD): fuentes ultracompactas de la época del amanecer cósmico, carentes de polvo, pero que, de manera anómala, carecen casi totalmente de emisión de rayos X, un comportamiento inusual que los distingue de cualquier otra fuente astrofísica conocida.
Frente a este escenario, el estudio sostuvo que la teoría de la estrella oscura incorpora estos comportamientos singulares que actualmente desconciertan a la astrofísica contemporánea. “Algunos de los misterios más importantes planteados por los datos del amanecer cósmico del JWST son, de hecho, características de la teoría de la estrella oscura”, precisó Ilie.
El artículo exploró los mecanismos que harían posible que las estrellas oscuras resuelvan los problemas planteados por los monstruos azules, los pequeños puntos rojos y los agujeros negros supermasivos en galaxias jóvenes.
Estas pruebas, explicaron los autores, robustecen el argumento de que tales objetos pueden estar presentes en el universo temprano y podrían ser confundidos con el resultado de la evolución clásica de galaxias y agujeros negros.
A medida que se multiplican los esfuerzos internacionales para desentrañar el misterio de la materia oscura y su papel en la formación de las estructuras cósmicas, los autores sostienen que las estrellas oscuras constituyen una vía prometedora para aclarar lo que muestran los datos de instrumentos de vanguardia como el JWST.