Estrelles de matèria fosca?
Observant amb el James Webb.
Sabem que un 4 per cent de la matèria de l’Univers és matèria “bariònica”, que la podem veure i tocar. Però els científics ja fa molts anys que han calculat que fins a un 24 per cent de l’Univers és matèria fosca.
Nosaltres podem percebre l’Univers gràcies a la radiació electromagnètica en forma de llum, per exemple. La llum il·lumina la Lluna i els planetes, i tots els objectes del nostre entorn. També hi ha altres tipus de radiació electromagnètica que no podem veure, com la llum infraroja, la ultraviolada, microones, raigs X, raigs gamma o ones de ràdio.
Però la matèria fosca, de la qual en parlen els científics ja fa quasi un segle, és “transparent” a la radiació electromagnètica. No la podem il·luminar ja que la llum la travessa. No reflecteix la llum. No emet energia… És realment una incògnita.
Hem pogut detectar-ne la seva presència amb un altre sistema: la gravetat.
La matèria fosca va ser proposada per Fritz Zwicky el 1933, davant l’evidència d’una «massa no visible» que influiria en les velocitats orbitals dels cúmuls a les galàxies. En els anys 60 i 70, l’astrònoma Vera Rubin va trobar-ne més proves en la rotació de les galàxies.
Avui en dia no entendríem com giren les galàxies sense tenir en compte la matèria fosca. L’hem utilitzat, fins i tot, en lents gravitatòries per tal d’observar astres llunyans.
Aquesta matèria ha d’estar per tot arreu, però amb zones de més alta concentració.
Un grup d’astrònoms proposa que poden existir estels d’energia fosca i que eren molt abundants en l’Univers antic.
Hi ha qui les anomena estrelles fosques. Primer cal dir que “estrelles fosques” és un mal nom. Ni serien estrelles com les que coneixem, ni serien fosques. En realitat serien com estrelles formades de matèria fosca.
Es tractaria de grans acumulacions de matèria fosca en l’Univers primerenc. Molt grans, potser com un sistema solar sencer o més. Al centre hi hauria més concentració i algunes partícules d’energia fosca, en xocar amb altres partícules d’energia fosca, podrien alliberar energia i produir escalfor.
La matèria normal que hi havia al principi, hidrogen i heli, envoltarien aquestes acumulacions de matèria fosca però no podrien formar una estrella ja que l’escalfor mantindria el gas massa calent.
Revisant les dades del Telescopi Espacial James Webb, els científics que han presentat aquest estudi, han trobat evidències d’estrelles molt antigues, amb temperatures més baixes del normal, molt brillants i amb hidrogen i heli com a material exclusiu. Serien possibles estels de matèria fosca!
Però les estrelles primeres també eren enormes. Com les diferenciem? Segons Cosmin Ilie, Sayed Shafaat Mahmud, Jillian Paulin i Katherine Freese, autors de l’estudi, les estrelles primeres van cremar l’heli molt ràpid per formar altres materials. Les estrelles de matèria fosca no cremen heli ja que la seva energia ve del xoc de partícules de matèria fosca.
I això sembla que han pogut detectar amb el James Webb. Han detectat quatre possibles candidates. Una, especialment, mostra una gran abundància d’heli. Això la fa especialment interessant i podria ser la primera “estrella fosca” detectada!
Cal dir, però, que l’existència d’estrelles de matèria fosca no és una hipòtesi molt reconeguda per la ciència actual. Caldrà, per tant, més observacions i estudis que puguin reforçar, o negar, les conclusions d’aquest treball.
Jordi Arnella (extracte de la Newsletter d’AstroGirona 29/11/2025)