Stelele întunecate ar putea fi cele mai influente corpuri cerești din univers despre care nimeni nu știe cu siguranță că au existat vreodată.
De fapt, ele ar putea fi stelele primordiale ale cosmosului, strălucind cu mult înainte ca stelele — cel puțin așa cum le cunoaștem acum — să apară.
Deci, de ce nu există dovezi ale lor astăzi?
S-ar putea să se fi estompat literalmente în întuneric. Ca o gaură neagră.
Cel puțin aceasta este teoria propusă de fiziciana Katherine Freese de la Universitatea din Michigan într-un interviu recent cu Astronomy.
Freese sugerează că stelele întunecate sunt de fapt semințele găurilor negre supermasive care pândesc în inima fiecărei galaxii. La urma urmei, chiar și regiunile spațiale care distorsionează timpul și aspiră lumina trebuie să se dezvolte din ceva. Iar acel ceva ar putea fi o stea întunecată.
Dar cum un corp ceresc luminos și strălucitor ia o întorsătură atât de dramatică spre întuneric? Ei bine, în primul rând, o stea întunecată — spre deosebire de stelele pe care le cunoaștem și la care ne punem ocazional dorințe — ar avea deja întunericul, literalmente, curgându-i prin vene.
Stelele pe care le vedem astăzi respectă toate aceeași regulă generală a fuziunii nucleare. Masa imensă a unei stele înseamnă că aceasta se află întotdeauna într-o stare de colaps asupra sa. Dar acest tip de presiune constantă asupra nucleului său produce, de asemenea, energie care radiază spre exterior. Rezultatul este un echilibru perfect între atracția interioară și radiația exterioară.
Soarele nostru, de exemplu, a atins acel echilibru perfect, transformând presiunea gravitațională în bateria gigantică care alimentează, în esență, sistemul solar.
Stelele întunecate, pe de altă parte, fac lucrurile puțin diferit.
Desigur, au hidrogen și heliu care le curg prin vene — dar și o atingere de materie întunecată.
Da, acesta este un alt material pe care nimeni nu l-a văzut sau măcar detectat — făcând teoria stelelor întunecate și mai… teoretică.
Dar iată cum sugerează Freese că ar putea funcționa:
Acum aproximativ 13 miliarde de ani, când se formau stelele întunecate, universul era un loc foarte diferit și mult mai dens. Ele au încorporat probabil materia întunecată în ADN-ul lor, sub formă de Particule Masive cu Interacțiune Slabă, sau WIMPs.
Chiar și ca un ingredient microscopic în compoziția unei stele, materia întunecată ar putea menține un corp activ pentru un miliard de ani datorită unui proces unic numit anihilare a materiei întunecate.
În esență, materia întunecată oferă unei stele întunecate superputerile sale — aceasta s-ar putea extinde și ar putea radia energie fără a fi nevoie să se bazeze pe acel dans delicat cunoscut sub numele de fuziune nucleară. Asta ar elibera, de asemenea, o stea întunecată de nucleul său, permițându-i să se extindă spre exterior și, în ciuda numelui său, să strălucească mult mai puternic și mai mare.
„Pot continua să crească atâta timp cât există combustibil de materie întunecată”, spune Freese pentru Astronomy. „Am presupus că pot ajunge la o masă de până la 10 milioane de ori mai mare decât masa Soarelui și de 10 miliarde de ori mai luminoase decât Soarele, dar nu știm cu adevărat. Nu există, în principiu, o limită.”
Și, sugerează ea, la un moment dat, o stea cu o masă atât de mare ar trebui să se prăbușească, devenind o gaură neagră.
Dar cum ajunge o teorie care depinde de o altă teorie să devină vreodată realitate? Trebuie doar să detectăm una în acul din carul cu fân infinit care este cosmosul.
Iar asta ar putea fi o sarcină pentru Telescopul Spațial James Webb.
Programat pentru lansare în martie 2021, ochiul spațial va fi „cel mai mare și mai puternic telescop plasat vreodată în spațiu.”
În timp ce astronomii sunt pe bună dreptate entuziasmați de perspectiva nenumăratelor noi descoperiri de planete, telescopul ar putea, de asemenea, să surprindă în sfârșit o imagine a acelui corp ceresc, cel mai evaziv și antic, cunoscut sub numele de stea întunecată.
„Dacă o stea întunecată de un milion de mase solare ar fi găsită [de James Webb] de la începutul universului, este destul de clar că un astfel de obiect ar ajunge o gaură neagră mare”, spune Freese. „Apoi acestea s-ar putea fuziona pentru a crea găuri negre supermasive. Un scenariu foarte rezonabil!”
