أعلن العلماء الذين يعملون مع تلسكوب جيمس ويب عن اكتشاف ثلاثة أجسام غير عادية، والتي يمكن أن يطلق عليها النجوم المظلمة. لقد كان المصطلح نفسه موجودًا منذ فترة طويلة في الفيزياء الفلكية النظرية، لكنه يبدو خادعًا: فهذه الأجسام ليست مظلمة على الإطلاق وليست حتى نجومًا بالمعنى المعتاد. ومع ذلك، فهي تنقل جوهر الظاهرة – ضوءها لا ينتج عن تفاعلات الاندماج ولكن عن طريق طاقة المادة المظلمة، التي تظل طبيعتها لغزا. يتم الإبلاغ عن الافتتاح من خلال بوابة المحادثة.
المادة المظلمة لا تتفاعل مع الضوء، مما يعني أنه لا يمكن رؤيتها مباشرة. ويعتقد أن جزيئاتها محايدة كهربائيا وهي جسيمات مضادة خاصة بها. عند التصادم، تفني هذه الجسيمات بعضها البعض، وتطلق الطاقة. إذا كانت كثافة المادة المظلمة عالية بما فيه الكفاية، فإن الدمار يحدث بانتظام، وهذا ما يمكن، وفقًا للنماذج الحديثة، أن “يغذي” النجوم المظلمة.
ترتبط هذه الفكرة بأحد الأسئلة الرئيسية في الفيزياء الفلكية: كيف ظهرت النجوم الأولى. وفقًا للمخطط التقليدي، يتم ضغط السحب البدائية من الهيدروجين والهيليوم تحت تأثير الجاذبية، وتسخن وتؤدي إلى تفاعلات اندماج نووي حراري. لكن في عام 2008، اقترح علماء الفيزياء الفلكية أن المادة المظلمة قد تلعب دورًا أكثر نشاطًا. في المناطق الكثيفة من الكون المبكر، يمكن للطاقة المدمرة تسخين الغاز وتأخير بداية تفاعلات الاندماج، مما يخلق أجسامًا غير عادية تشبه النجوم تتوهج من المادة المظلمة ويمكن أن تدوم لفترة أطول بكثير من النجوم العادية.
يجب أن تكون مثل هذه الأجسام قديمة، ولها لون أحمر عميق في الطيف بسبب الإزاحة الكونية، وأن تكون خالية تمامًا من العناصر الثقيلة. ووفقا للنماذج، يمكن أن تكون ضخمة – حيث يصل نصف قطرها إلى عشرات الوحدات الفلكية، ويمكن أن تصل كتلتها في بعض الحالات إلى ملايين الوحدات الشمسية.
هذه هي التوقيعات التي شاهدها تلسكوب جيمس ويب. وتبين أن بعض الأجسام الموجودة على مسافات قياسية أكثر سطوعًا وأكثر ضخامة مما سمحت به النماذج القياسية للمجرات المبكرة. وفي بحث حديث، أفاد الباحثون أن ثلاثة مصادر للضوء يمكن أن تناسب نموذج النجوم المظلمة فائقة الكتلة. ومما يثير القلق بشكل خاص تركيزات الهيليوم العالية بشكل غير عادي، وهي علامة قد تشير إلى التسخين بسبب إبادة المادة المظلمة بدلاً من الاندماج.
إذا تم تأكيد وجود مثل هذه الأجسام، فقد يساعد ذلك في فهم أصل الثقوب السوداء الهائلة. النجوم المضيئة المظلمة، عند استنفاد المادة المظلمة، ستتحول إلى نجوم عادية. ومن الناحية النظرية، فإن النجوم المظلمة فائقة الكتلة لديها القدرة على الانهيار مباشرة إلى ثقوب سوداء ضخمة، لتصبح بذور عمالقة المستقبل – مثل الثقوب السوداء في مراكز المجرات. وهذا يمكن أن يفسر سبب تشكل بعض الثقوب السوداء الضخمة في وقت مبكر جدًا، مثل الجسم الموجود في المجرة UHZ-1، والذي كان موجودًا بعد نصف مليار سنة من الانفجار الكبير.