在大爆炸后的最初几亿年内，宇宙的第一批恒星开始由氢和氦云形成。然而，根据观察 詹姆斯·韦伯太空望远镜 （约翰·韦斯特）揭示了早期宇宙中明亮得令人费解的物体，挑战了恒星演化和黑洞形成的传统模型。最近的一个 学习 由科尔盖特大学和德克萨斯大学奥斯汀分校的研究人员领导的报告称，他们发现了四个极其遥远的天体，其特性与理论上的新型恒星一致。该研究发表在 美国国家科学院院刊，表明这些可能是第一批观测到的“暗星”——巨大的恒星物体，其动力不是由核聚变，而是由暗物质的湮灭提供。
恒星演化的新理论
暗星理论最初由 Katherine Freese 及其合作者在 2008 年的一篇论文中提出，为这些不寻常的宇宙物体提供了潜在的解释。根据理论， 暗星 是巨大的、“蓬松”的云，主要由氢和氦组成。与普通恒星不同，普通恒星通过其核心核聚变的向外压力来抵抗引力塌缩，暗星由不同的机制提供动力。它们因内部暗物质粒子的湮灭而被加热。人们普遍认为暗物质由一种新型粒子组成，其中弱相互作用大质量粒子（WIMP）是主要候选粒子。当这些粒子碰撞时，它们会相互湮灭，将少量但足够的热量沉积到塌陷的气体云中。这个过程可以防止云变得足够稠密以引发聚变，而是让它成长为一个极其明亮和超大质量的物体。在早期宇宙的致密暗物质晕中，暗星的形成条件是理想的。
分析詹姆斯·韦伯太空望远镜的候选天体
使用 JWST 的数据 高级深河外巡天 (JADES)，研究小组在极远距离处确定了四个候选物体。候选人被命名为 杰德斯-GS-z14-0, 杰德斯-GS-z14-1, 玉石-GS-13-0， 和 杰德斯-GS-z11-0。研究小组使用望远镜的 NIRCam 和 NIRSpec 仪器分析了这些物体的形态和光谱。分析表明，这四个天体均符合超大质量暗星的解释。从形态上来说， 杰德斯-GS-z14-1 尚未解决，这意味着它看起来像一个点源，这正是对一颗非常遥远的恒星的预期。其他三个物体非常紧凑。最令人信服的证据来自于 杰德斯-GS-z14-0，这显示了暗星潜在“铁证”特征的迹象。研究人员发现光谱的下降与氦离子吸收特征一致 1640 埃。由于存在大量的单电离氦，预计暗星的大气中存在这种特殊特征。然而，研究人员指出，该功能的信噪比相对较低，约为 信噪比~2，这意味着该发现仍是初步的。来自阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）的数据也揭示了同一物体存在氧，这表明它可能不是一颗孤立的原始恒星，而是嵌入在富含金属的环境中的一颗恒星，可能是合并的结果。超大质量暗星的识别可以帮助解决天文学中的两个主要难题：为什么 JWST 在早期宇宙中发现如此明亮的星系，以及为遥远的类星体提供动力的超大质量黑洞如何如此迅速地形成。
