Graças ao Telescópio Espacial James Webb (JWST, na sigla em inglês), os cientistas puderam identificar três objetos incomuns que podem ser estrelas escuras, um tipo teórico de astro que desafia a compreensão tradicional da formação estelar. Apesar do nome, essas estrelas não são escuras nem funcionam como estrelas comuns.
O termo "escuras" se refere não ao brilho, mas ao mecanismo que as alimenta: a matéria escura. Esses objetos seriam gigantescos e luminosos, mas movidos por processos diferentes da fusão nuclear, o que dificulta classificá‑los como estrelas convencionais.
A matéria escura, que compõe cerca de 27% do universo, não interage com a luz e só é detectada por seus efeitos gravitacionais. Como é formada por partículas neutras, não pode ser observada pelos métodos tradicionais usados para detectar ondas eletromagnéticas.
De que seria feita a matéria escura?
© Foto / HyeongHan et al/Robert Lea
Modelos teóricos sugerem que partículas de matéria escura podem ser suas próprias antipartículas. Quando colidem, se aniquilam e liberam energia — um processo que poderia alimentar estrelas escuras, desde que a densidade de matéria escura dentro delas seja suficientemente alta.
A ideia surgiu ao questionar o modelo padrão de formação estelar, no qual nuvens de hidrogênio e hélio colapsam e iniciam fusão nuclear. Em 2008, pesquisadores propuseram que, no universo primordial, a aniquilação de matéria escura poderia aquecer esses gases e impedir o colapso imediato.
Assim, surgiriam objetos semelhantes a estrelas, mas sustentados pela energia da matéria escura. Eles poderiam viver muito mais tempo e emitir menos partículas do que estrelas comuns, se tornando candidatos interessantes para explicar observações recentes do JWST e para investigar a própria natureza da matéria escura.
As estrelas escuras seriam objetos extremamente antigos, identificáveis pelo forte desvio para o vermelho e pela ausência de elementos pesados, já que se formariam apenas de hidrogênio e hélio primordiais. Gigantes e frias na superfície, mas muito luminosas, poderiam atingir raios de dezenas de unidades astronômicas e massas entre 10 mil e 10 milhões de sóis. Observações do Telescópio James Webb já detectaram objetos muito brilhantes e massivos que alguns cientistas sugerem serem possíveis estrelas escuras.
Seu destino, no entanto, depende da disponibilidade de matéria escura: as menores poderiam iniciar fusão nuclear e virar estrelas comuns, enquanto as supermassivas colapsariam diretamente em buracos negros, possivelmente explicando a formação precoce de buracos negros supermassivos no Universo.
A hipótese, porém, é controversa — alguns pesquisadores defendem que esses objetos podem ser apenas galáxias incomuns ou estrelas massivas formadas por acreção intensa, difíceis de distinguir com os dados atuais.