قد يكون علماء الفلك قد اكتشفوا أولى العلامات على النجوم المظلمة، التي تعمل بالانهيار النووي للمادة المظلمة بدلاً من الاندماج النووي، في ملاحظات من تلسكوب جيمس ويب الفضائي. يمكن لهذه الأجسام أن تفسر ميزات الكون المبكر الغامضة مثل الثقوب السوداء فائقة الكتلة، والنقاط الحمراء الصغيرة، والوحوش الزرقاء. يقترح الباحثون أنها تشكل بذوراً للثقوب السوداء الضخمة وتقدم أدلة على طبيعة المادة المظلمة.
في الظروف الكثيفة للكون المبكر، يمكن أن تظهر النجوم المظلمة عندما تنهار سحب الغاز مع كمية كافية من المادة المظلمة، مما يؤدي إلى انهيار يغذي النجم قبل بدء الاندماج النووي. يسمح هذا العملية للنجوم المظلمة بالنمو بشكل هائل دون الانهيار المبكر، على عكس النجوم العادية التي تندمج العناصر الأثقل حتى نفاد الوقود وتشكيل الثقوب السوداء.
قاد فريق بقيادة Katherine Freese في University of Texas at Austin نمذجة تطور هذه النجوم. حسبوا أن النجوم المظلمة تصل إلى عدم الاستقرار بين 1000 و10 ملايين كتلة شمسية، حيث يسبب النظرية النسبية العامة الانهيار إلى ثقوب سوداء. شرح George Fuller في University of California, San Diego: «يمكنك أخذ نجم عادي من نوع كتلة شمسية، وضع بعض المادة المظلمة فيه بحيث تكون مصدر الطاقة للنجم ليس تفاعلات نووية بل انهيار المادة المظلمة، ويمكنك مواصلة تغذيته. طالما تواصل تغذيته بما يكفي من المادة المظلمة، لن يمر أبداً بالتطور النووي الذي يسبب له المشاكل».
يحل هذا الآلية لغز الثقوب السوداء فائقة الكتلة التي لوحظت بعد مئات الملايين فقط من السنين من الانفجار العظيم. لاحظت Freese: «إذا كان لديك ثقب أسود بـ100 كتلة شمسية، كيف اللعنة ستصل إلى مليار كتلة شمسية في مئات قليلة من الملايين من السنين؟ هذا غير ممكن إذا كنت تصنع الثقوب السوداء فقط من النجوم القياسية». يمكن للنجوم المظلمة توفير البذور الكبيرة اللازمة للنمو السريع.
بيانات تلسكوب جيمس ويب الفضائي حول النقاط الحمراء الصغيرة البعيدة والوحوش الزرقاء، التي اعتقد في البداية أنها مجرات مدمجة، تتوافق أيضاً مع خصائص النجوم المظلمة. وجدت مجموعة Freese تلميحات أولية لامتصاص طيفي في أطوال موجية باردة جداً للنجوم أو المجرات العادية. ومع ذلك، حذرت Freese: «الآن، جميع المرشحين الذين لدينا، هناك شيئان يمكن أن يتناسبا مع الطيف بنفس القدر جيداً: نجم مظلم فائق الكتلة واحد أو مجرة كاملة من نجوم عادية».
وصف Dan Hooper في University of Wisconsin-Madison الدليل بأنه «شيء مدعوم جيداً جداً يبحثون عنه»، على الرغم من عدم كونه قاطعاً. تأكيد النجوم المظلمة، وفقاً لـVolodymyr Takhistov في High Energy Accelerator Research Organization اليابانية، سيكشف خصائص المادة المظلمة، خاصة إذا زرعت الثقوب السوداء، حيث تعتمد كتلة الانهيار على حجم جسيم المادة المظلمة. يحتاج الأمر إلى ملاحظات JWST أكثر دقة لتمييزها عن المجرات.