O Telescópio Espacial James Webb Pode Ter Descoberto as Misteriosas Estrelas Escuras

Olá leitores e leitoras do BS!

 

Pois então, vejam abaixo uma notícia publicada ontem (20/07) no site ‘Canaltech’, destacando que um novo estudo sugere que o ‘Telescópio Espacial James Webb’ pode ter descoberto ‘estrelas’ alimentadas por ‘matéria escura’. Entenda melhor essa história pela notícia a baixo.

 

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James Webb Pode Ter Encontrado as Misteriosas Estrelas Escuras

 

Por Daniele Cavalcante

Editado por Patricia Gnipper

20 de Julho de 2023 às 16h39

Fonte: PNAS, Universidade do Texas em Austin, Physical Review Letters 

Via: Web Site Canaltech - https://canaltech.com.br

 

Fonte: ESA, NASA, S. Beckwith, Northrop Grumman

O telescópio James Webb (JWST) pode ter encontrado estrelas alimentadas por matéria escura, sugere um novo estudo. Se a proposta estiver correta, tais estrelas escuras poderiam explicar galáxias muito distantes que não se encaixam no modelo cosmológico padrão.

 

Em 2022, o JWST detectou três objetos classificados como galáxias, mas suas distâncias indicavam que elas já existiam 320 milhões de anos após o Big Bang; naquela época, o universo tinha apenas 2,3% de sua idade atual. O problema é que, segundo os modelos atuais, galáxias não poderiam se formar em apenas 320 milhões de anos.

 

Por isso, um novo estudo propõe outras possibilidades para algumas dessas galáxias recordistas de idade. Elas poderiam ser estrelas negras, um tipo de objeto formado por matéria comum e alimentado pela aniquilação de partículas de matéria escura em seu interior.

 

O Que São Estrelas Escuras?

 

Estrelas escuras foram propostas pela primeira vez por Katherine Freese, Doug Spolyar e Paolo Gondolo em 2008. Trata-se de um tipo hipotético de estrela que pode ter existido antes mesmo das estrelas comuns aparecerem. Seriam compostas por matéria normal, porém com alta concentração de matéria escura de neutralino em seus núcleos.

 

(Imagem: Reprodução/NASA/ESA)

Os objetos JADES-GS-z13-0, JADES-GS-z12-0 e JADES-GS-z11-0, detectadas em 2022 e identificadas como galáxias.

 

Os neutralinos são partículas (também hipotéticas) candidatas a partículas formadoras da matéria escura. Eles teriam sido produzidos termicamente no Big Bang e se aniquilam quando interagem entre si. No estudo de 2008, os neutralinos estariam nos núcleos das estrelas escuras, gerando calor através das reações de aniquilação.

 

Sem a capacidade de colapsar em um objeto denso, a estrela escura seria uma enorme nuvem de hidrogênio e hélio com diâmetro de quatro a 2.000 unidades astronômicas — para comparação, 1 unidade astronômica corresponde à distância entre a Terra e o Sol. Portanto, as estrelas escuras são incrivelmente gigantes.

 

Além disso, o brilho desses objetos pode ser confundido com galáxias antigas, mesmo possuindo uma temperatura superficial baixa o bastante para ser invisível a olho nu. Entretanto, seriam detectáveis por suas emissões de raios gama, neutrinos, e antimatéria.

 

Galáxias ou Estrelas Escuras?

 

Os três objetos detectados pelo JWST em 2022 foram nomeados JADES-GS-z13-0, JADES-GS-z12-0 e JADES-GS-z11-0 e estão entre as galáxias mais distantes — e, portanto, antigas — já encontradas. Mas e se não forem galáxias?

 

Astrônomos ainda estão perplexos com a possibilidade de galáxias terem se formado tão cedo no universo, mas talvez esses objetos, e muitos outros classificados como galáxias, sejam as estrelas escuras.

 

(Imagem: Reprodução/NASA/ESA/CSA/STScI/M. Zamani/L. Hustak/B. Robertson/S. Tacchella/E. Curtis-Lake/S. Carniani/Colaboração JADES)

À esquerda, as localizações das galáxias nas imagens do James Webb. À direita, dados de medição precisa de distâncias. Os quatro objetos são de uma época anterior a 400 milhões de anos após o Big Bang.

 

Freese, que também faz parte do novo estudo, explica que “quando olhamos para os dados do James Webb, existem duas possibilidades. Uma é que são galáxias contendo milhões de estrelas comuns de população III. A outra é que são estrelas escuras. E, acredite ou não, uma estrela escura tem luz suficiente para competir com uma galáxia inteira de estrelas”.

 

Teoricamente, estrelas escuras poderiam ser até 10 bilhões de vezes mais brilhantes que o nosso Sol, então faz sentido que elas sejam visíveis pelo James Webb mesmo estando a 13 bilhões de anos-luz de distância. Contudo, novas observações serão necessárias para saber se essa ideia é válida ou se deve ser descartada.

 

O novo artigo foi publicado na Proceedings of the National Academy of Sciences.