Astronom mungkin telah mendeteksi tanda-tanda pertama bintang gelap, yang didukung oleh anhilasi materi gelap daripada fusi nuklir, dalam pengamatan dari James Webb Space Telescope. Objek ini bisa menjelaskan fitur misterius alam semesta awal seperti lubang hitam supermasif, titik merah kecil, dan monster biru. Peneliti menyarankan mereka membentuk benih untuk lubang hitam masif dan memberikan petunjuk tentang sifat materi gelap.
Dalam kondisi padat alam semesta awal, bintang gelap bisa muncul ketika awan gas runtuh dengan materi gelap yang cukup, menyebabkan anhilasi yang memberi daya pada bintang sebelum fusi nuklir dimulai. Proses ini memungkinkan bintang gelap tumbuh secara masif tanpa runtuh sebelum waktunya, tidak seperti bintang biasa yang menyatu elemen lebih berat hingga habis bahan bakar dan membentuk lubang hitam.
Tim yang dipimpin Katherine Freese di University of Texas at Austin memodelkan evolusi bintang ini. Mereka menghitung bahwa bintang gelap mencapai ketidakstabilan antara 1.000 hingga 10 juta massa matahari, pada titik di mana relativitas umum menyebabkan runtuh menjadi lubang hitam. George Fuller di University of California, San Diego, menjelaskan: “Anda bisa mengambil bintang biasa jenis massa matahari, masukkan materi gelap ke dalamnya sehingga sumber daya bintang itu bukan reaksi nuklir tapi anhilasi materi gelap, dan Anda bisa terus memberinya makan. Selama Anda terus memberinya cukup materi gelap, ia tidak akan pernah melalui evolusi nuklir yang membuatnya bermasalah.”
Mekanisme ini menjawab teka-teki lubang hitam supermasif yang diamati hanya ratusan juta tahun setelah Big Bang. Freese mencatat: “Jika Anda punya lubang hitam 100 massa matahari, bagaimana caranya naik ke 1 miliar massa matahari dalam beberapa ratus juta tahun? Itu tidak mungkin jika Anda hanya membuat lubang hitam dari bintang standar.” Bintang gelap bisa menyediakan benih besar yang dibutuhkan untuk pertumbuhan cepat.
Data James Webb Space Telescope tentang titik merah kecil dan monster biru yang jauh, awalnya dianggap galaksi kompak, juga selaras dengan karakteristik bintang gelap. Kelompok Freese menemukan petunjuk penyerapan spektral sementara pada panjang gelombang terlalu dingin untuk bintang atau galaksi normal. Namun, Freese memperingatkan: “Sekarang, semua kandidat yang kami punya, ada dua hal yang bisa cocok dengan spektrum sama baiknya: satu bintang gelap supermasif atau seluruh galaksi bintang biasa.”
Dan Hooper di University of Wisconsin-Madison menggambarkan bukti itu sebagai “sesuatu yang sangat termotivasi yang mereka cari,” meskipun belum definitif. Mengonfirmasi bintang gelap, menurut Volodymyr Takhistov di Japan's High Energy Accelerator Research Organization, akan mengungkap sifat materi gelap, terutama jika mereka menjadi benih lubang hitam, karena massa runtuh tergantung pada ukuran partikel materi gelap. Diperlukan pengamatan JWST yang lebih presisi untuk membedakannya dari galaksi.