一篇新论文提出，宇宙中的第一批恒星与闪烁的、类似太阳的恒星几乎完全不同。该论文认为，这些“暗星”由巨大的湮灭暗物质团提供能量，并孕育了我们今天看到的星系。
尽管它们很奇特，但这种恒星体解释了天文学中一个较新的奥秘。
2022年12月，詹姆斯·韦伯太空望远镜在其 JWST 高级深场外星系巡天（JADES）项目中，识别出三个古老星系。这些遥远、红移严重的天体存在于大爆炸后3.2亿至4亿年之间，是已知最早被识别出的宇宙早期天体之一。考虑到第一批恒星据估计不久前才被点燃，它们是如何如此迅速形成的呢？
伪装的星系
这项新研究提出，这些星系祖先根本不是星系。
“当我们查看詹姆斯·韦伯的数据时，这些天体有两种相互竞争的可能性，”德克萨斯大学奥斯汀分校的天体物理学家 Katherine Freese 在一份声明中说道。“一种是它们是包含数百万个普通 III 类恒星的星系。另一种是它们是暗星。”
暗星是一种膨胀的暗物质聚集体，它会相互碰撞并通过湮灭产生光和热。在早期宇宙中，氢和氦的云团会在这些聚集体周围冷却并收缩，进一步加热它们。聚集体越紧密，暗物质碰撞就越频繁。
“如果这些看起来像早期星系的天体实际上是暗星，”Freese 说，“那么星系形成的模拟与观测结果就更吻合了。”
终极燃料？
暗物质的真实性质是所有物理学中最悬而未决的问题之一。科学家们认为它是一种新型基本粒子，例如弱相互作用大质量粒子（WIMP），尽管目前尝试探测它的努力均告失败。暗物质占已知宇宙物质的85%，它在过去可能为巨大恒星提供能量的潜力是巨大的。
“信不信由你，一颗暗星的光芒足以与整个星系的恒星相媲美，”Freese 说。理论上，一颗暗星的亮度可以达到太阳的100亿倍。
更重要的是，Freese 和同事们推测，由于暗星形成了原星系的中心，它们孕育了我们现在周围观察到的新生星系。这是怎么发生的？当暗星耗尽暗物质燃料时，它们会坍缩成黑洞，这些黑洞又形成了现在许多星系中心超大质量黑洞的种子。
从暗星中学习
世界各地的暗物质探测器希望能够探测到其中一种理论上的粒子，而对暗物质恒星的观测可以揭示关于这种神秘物质的大量信息。研究人员希望重新审视那三个疑似暗星的“星系”，以便更仔细地研究它们的谱学性质。有了更多数据，他们就可以确认这些奇异恒星的存在。
“如果其中一个天体被确认为暗星，那将标志着天文学新时代的到来，”该论文写道。
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