2007’de Katherine Freese, diğer astrofizikçilerle işbirliği içinde, evrenin varoluşunun erken bir aşamasında oluşmuş olabilecek karanlık yıldızlar kavramını önerdi. O zamandan beri bilim adamları, modeller oluşturmaya ve böyle bir yıldızın sahip olabileceği özellikler listesini geliştirmeye devam ettiler. Yeni çalışmada Freese ve meslektaşları, James Webb Teleskopu tarafından toplanan verilerde tasarıya uyan üç aday buldular.
Erken Evren’de, Zayıf Etkileşime Giren Büyük Parçacıklar (WIMP), yoğunluklarının yüksek olduğu bölgelerde kendi aralarında yok oldular. Her karanlık yıldız, yaklaşık olarak 1.000.000 güneş kütlesine (1 güneş kütlesi = 1.99 × 10^30 kg) eşit bir karanlık madde halesinde oluşmuştur. Böyle bir yıldızın kütlesi on milyona kadar güneş kütlesine ulaşabilir ve parlaklığı güneş kütlesinden on milyara kadar daha fazla olabilir.
Yıldız oluşumunun ilk aşamalarında, gaz yoğunluğu düşük olduğunda, yıldız oluşumu sırasında salınan enerjinin çoğu yayılır. Ancak gaz sıkıştırıldıkça ve yoğunluğu arttıkça, enerjinin önemli bir kısmı gaza aktarılarak ısıtılır. Bilim adamları, gaz yoğunluğunun eşik değerini hesapladılar, bundan sonra yok olma enerjisinin çoğu çekirdeğin içinde kalır ve onu ısıtır, böylece yıldız evrimi süreci değişir ve çekirdeğin çökmesi meydana gelmez.
Karanlık yıldızların evriminin bu aşaması, gelecek nesil yıldızların oluşumu için gerekli olan ağır elementlerin sentezinin yanı sıra bilinenlerden önemli ölçüde farklı olabilir. Modelin ana sorusu, karanlık yıldızların evriminin bu aşamasının ne kadar sürdüğüydü. Bu tür nesneler uzun süre sabit kalırsa, o zaman karanlık yıldızlar bugün hala gözlemlenebilir.
Keşfedilen adaylar – JADES-GS-z13-0, JADES-GS-z12-0 ve JADES-GS-z11-0 – tamamen karanlık yıldızların özelliklerine karşılık gelir. 2007 tarihli bir makalede gökbilimciler, James Webb teleskopunun karanlık yıldız adaylarını gözlemleyecek kadar güçlü olacağını tahmin ettiler. Bu nesnelerin varlığı, yok etme ürünlerinin AMANDA veya ICECUBE gibi nötrino dedektörlerine kaydedilmesiyle dolaylı olarak kanıtlanabilir. Ve yok olma sonucu oluşan fotonlar γ-radyasyonunun arka planına katkıda bulunabilir, o zaman karanlık yıldızların varlığı HESS, VERITAS ve MAGIC gibi Cherenkov teleskoplarından yapılan gözlemlerle doğrulanabilir.
