“Estrelas negras” poderiam ajudar a resolver três mistérios aparentemente não relacionados do surgimento do universo – descobertos recentemente pelo Telescópio Espacial James Webb. Esses mistérios incluem um surpreendente excesso de buracos negros supermassivos no universo primitivo, a existência inesperada de galáxias “monstros azuis” e o chamado “pequeno ponto vermelho” que os cientistas têm procurado. Estes últimos são uma classe completamente nova de objetos cósmicos no universo primitivo que parecem ter desaparecido há cerca de 2 mil milhões de anos.
estrela negra é um objeto hipotético que se acredita existir no universo primitivo. As estrelas escuras não são alimentadas pela fusão nuclear como as estrelas normais, mas, em vez disso, acredita-se que sejam alimentadas pela aniquilação da fusão nuclear. partículas de matéria escura. “Escuro” refere-se à fonte de energia dessas estrelas; na verdade, eles seriam muito inteligentes.
Se existirem estrelas escuras, elas poderiam ter se formado no universo antes da formação de estrelas comuns. Quando o núcleo ultradenso de matéria escura se esgotar, a estrela escura poderia, teoricamente, entrar em colapso para formar a “semente” gigante de um buraco negro supermassivo.
Estas sementes seriam muito mais massivas do que os buracos negros que se formam quando mesmo as estrelas mais massivas ficam sem combustível de fusão nuclear. Isto, juntamente com o facto de as estrelas escuras poderem ter existido antes das estrelas normais, permitiria que buracos negros supermassivos se formassem muito mais rapidamente do que a cadeia padrão de fusões de buracos negros que se pensa criar buracos negros supermassivos.
Isso pode explicar por que o JWST é capaz de detectar um grande número de buraco negro supermassivo No universo há menos de 1 bilhão de anos Big Bang.
Esses buracos negros não são os únicos objetos inesperados que o JWST detectou no universo primitivo desde que começou a observar em 2022. O telescópio espacial de US$ 10 bilhões também descobriu galáxias extremamente brilhantes, ultracompactas e extremamente densas que carecem de grandes quantidades de poeira. Essas galáxias são classificadas como “monstros azuis” e sua existência não foi prevista por nenhuma simulação cosmológica ou modelo da formação de galáxias mais antiga antes da era JWST.
A equipa acredita que estes monstros azuis não são galáxias, mas sim estrelas fracas extremamente brilhantes que, devido ao seu brilho, são confundidas com galáxias inteiras, aglomerados de estrelas agrupadas em áreas não maiores do que algumas centenas de anos-luz.
pequeno ponto vermelho, Embora muito mais ténues do que os monstros azuis, são também notáveis pela sua compactação, o que exigiria um aglomerado de estrelas quase impossivelmente denso se fossem de facto galáxias. Outra propriedade intrigante dos pequenos pontos vermelhos é que eles emitem fracamente luz ultravioleta e não parecem emitir raios X.
A equipa acredita que o colapso de uma estrela escura que tenha esgotado a sua matéria escura pode fazer com que o buraco negro continue rodeado por uma camada de material estelar, e pode ter o efeito de uma semi-protecção da luz ultravioleta e de bloquear completamente a emissão de raios-X, algo que o próprio halo de poeira da galáxia não consegue fazer.
Por enquanto, as estrelas escuras permanecem puramente hipotéticas, embora algumas evidências observacionais estejam começando a surgir. No entanto, este estudo representa uma tentativa interessante de resolver três enigmas cosmológicos com um mecanismo.
“Conforme discutido em profundidade aqui, as estrelas escuras supermassivas podem fornecer soluções para vários enigmas urgentes na astronomia e na astrofísica”, concluem os autores. “Até onde sabemos, não existe outro mecanismo que consiga isso simultaneamente.”
Os resultados são publicados em um artigo na edição de dezembro de 2025 da Astrofísica e Cosmologia High-Z.
