Ciemne gwiazdy to hipotetyczny rodzaj gwiazd, których naukowcy szukają we Wszechświecie już od 15 lat. Uważa się, że mogą być skupiskami materii barionowej (widzialnej), która ze względu na wymieszanie z ciemną materią nie jest w stanie utworzyć odpowiedniego ciśnienia i wywołać reakcji termojądrowej w jądrze protogwiazdy. Ciemne gwiazdy mogły być pierwszymi obiektami, jakie uformowały się jeszcze przed powstaniem klasycznych gwiazd i miałyby istnieć jedynie na początku ewolucji Wszechświata.
Gwiazdy tego typu - o ile istniały - już dawno zniknęły w przestrzeni, ale teoretycznie nic nie stoi na przeszkodzie, aby wciąż je obserwować. Wystarczy szukać ich w najodleglejszych zakątkach Wszechświata, które dziś widzimy takimi, jakie były niedługo po Wielkim Wybuchu (ze względu na skończoną prędkość światła). Do tej pory nie udało się jednak ani zaobserwować ciemnych gwiazd, ani wykluczyć ich istnienia.
Teleskop Jamesa Webba znalazł trzy tajemnicze obiekty. Przypominają ciemne gwiazdy
Nowe zdjęcia wykonane przez uruchomiony przed rokiem Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba to zatem jedne z najlepszych poszlak, jakie naukowcy dostali w ostatnich latach. Na fotografiach można zobaczyć bowiem trzy obiekty, które z pozoru przypominają prastare galaktyki. Problem w tym, że musiałby one istnieć już 700 mln lat po narodzinach Wszechświata, co nie zgadza się obecnie przyjmowanymi modelami. Co więcej, szacunkowe rozmiary i jasność obiektów pasuje do możliwej jasności ciemnych gwiazd.
Jak piszą badacze, ciśnienie we wnętrzach ciemnych gwiazd jest zbyt małe, aby zachodziły w nich reakcje termojądrowe, które w klasycznych, "jasnych" gwiazdach generują ogromne ilości światła i ciepła. Naukowcy uważają jednak, że ciemne gwiazdy - choć nie zdołały wywołać reakcji termojądrowej - mogą emitować pewne ilości promieniowania elektromagnetycznego poprzez anihilację cząstek ciemnej materii. To proces prowadzący do całkowitej destrukcji cząstki po jej zetknięciu z odpowiednią antycząstką. Podczas anihilacji wyzwalana jest olbrzymia ilość energii, dzięki której taką ciemną gwiazdę potencjalnie możemy zarejestrować nawet z gigantycznej odległości. Paradoksalnie ciemne gwiazdy mogły być zdecydowanie większe i jaśniejsze od dzisiejszego Słońca.
Zdaniem autorów badania, trzy obiekty zarejestrowane przez Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba to pierwsze w historii kandydatki na ciemne gwiazdy. Naukowcy nie kryją radości, bo odkrycie takich obiektów to przełom, na jaki czekamy w astronomii od wielu lat. Uważa się bowiem, że jest to jeden z kluczowych elementów na drodze do wyjaśnienia tajemnicy ciemnej materii. Wiemy, że stanowi ona bagatela ok. 27 proc. całej masy Wszechświata (ok. 5 proc. to materia barionowa, reszta to ciemna energia) i obserwujemy jej wpływ grawitacyjny na materię barionową, ale nie jesteśmy w stanie obserwować jej w sposób bezpośredni. Wciąż nie wiemy też, co sprawia, że Wszechświat stale się rozszerza (i to coraz szybciej). Choć podejrzenia padają na ciemną energię i materię - brakuje na to jakichkolwiek dowodów.
"Odkrycie nowego typu gwiazd samo w sobie jest dość interesujące, ale odkrycie, że to ciemna materia napędza tę gwiazdę byłoby ogromne" - stwierdzili badacze w komunikacie. Co więcej, tajemnica ciemnych gwiazd może wyjaśnić też najnowsze odkrycie dokonane przy pomocy teleskopu Webba. Okazuje się bowiem, że istnienie zbyt wiele dużych galaktyk na samym początku istnienia Wszechświata, aby pasowało to do przewidywań standardowego modelu kosmologii.
