Sports

Nancy Grace Roman Could Detect Supermassive Dark Stars

The first stars of the universe were very different than the stars we see today. They were made purely of hydrogen and helium, without heavier elements to help them generate energy in their core. As a result, they were likely hundreds of times more massive than the Sun. But some of the first stars may have been even stranger. In the early universe, dark matter could have been more concentrated than it is now, and it may have powered strange stellar objects known as dark stars.

Since dark matter and regular matter act similarly under gravity, clumps of dark matter in the early universe could have gathered clouds of hydrogen and helium around them. As this matter collapsed under its own weight, dark matter in its core might have generated energy. In some dark matter models, the particles can annihilate to produce gamma rays and neutrinos. These high-energy particles would prevent the cloud from collapsing, similar to the way nuclear fusion sustains a regular star.

These dark stars would have been gigantic, with a diameter tens of thousands, even hundreds of thousands of times wider than the Sun. But they would have been dim and fairly low-density. If they existed, they would have been too faint and distant for current telescopes to detect them. But the Nancy Grace Roman space telescope, formerly called WFIRST, might be powerful enough to find them.

Artist interpretation of a dark star. Credit: University of Utah

The Roman telescope is scheduled to be launched in May 2027. It will be a wide-field infrared telescope, well suited to explore the dim and distant edge of the cosmos. According to a recent paper published on the arxiv, Roman might be able to observe supermassive dark stars with masses greater than 100,000 Suns. But dark stars on this scale weren’t likely common. A better estimate is that dark stars were around 10,000 solar masses. With the help of gravitational lensing, Roman might be able to see a dark star of that mass, but the authors propose a better method, combining observations of Roman with the James Webb Space Telescope.

Their idea is to identify dark star candidates using Roman, with the understanding that the photometric observations won’t be able to distinguish dark stars from small young galaxies. One feature that distinguishes the galaxies from dark stars is that the latter should show a helium emission line known as ?1640, which Webb can detect. Roman is better suited for finding candidates, and Webb can confirm them. It’s an excellent example of how the strengths of different telescopes can complement each other.

If this approach is successful in the next decade, it could help astronomers understand a different cosmological mystery, that of supermassive black holes. We still don’t understand how such massive black holes could form so quickly in the early universe, but one idea is that they may have been seeded by these dark stars. As their dark matter cores stopped generating energy, these stars may have collapsed quickly enough to form a massive black hole, which could grow into a supermassive black hole in time.

There’s much we could learn from the dim light of a dark star.

Reference: Zhang, Saiyang, Cosmin Ilie, and Katherine Freese. “Detectability of Supermassive Dark Stars with the Roman Space Telescope.” arXiv preprint arXiv:2306.11606 (2023).

Related Posts

As he opens up about his regrets about retiring, Jason Kelce reveals the one person he would have LOVED to play alongside in the NFL

Jason Kelce revealed his only regret from a successful 13-year NFL career. The Super Bowl winner, six-time First Team All-Pro player, and seven-time Pro-Bowler called it quits in March after spending…

Shohei Ohtani of the Dodgers has made “seamless” improvement in his throwing regimen

Ohtani is having an MVP-level season as a hitter while also rehabbing from his second elbow surgery and his throwing program has progressed smoothly ATLANTA – For most…

‘Kendrick Lamar’ Terence Crawford ALMOST gets into fight at Canelo Alvarez fight before UFC debacle

Undefeated boxing star, Terence Crawford gets into a verbal altercation with Teofimo Lopez at the Canelo Alvarez fight event. On September 14th, two major combat sports events clashed….

โค้ชทีมชาติไทยเปิดเผยความพร้อมก่อนเข้าร่วมการแข่งขันคิงส์ คัพ และ AFF

โค้ช “มาซาทาดะ อิชิอิ” กุนซือทีมชาติไทย ได้แสดงความเห็นเกี่ยวกับการเตรียมทีมและการเรียกใช้นักเตะสำหรับทัวร์นาเมนต์ที่จะถึงนี้ โดยเฉพาะในศึก ASEAN Mitsubishi Electric Cup 2024 ซึ่งจะจัดขึ้นในช่วงปลายปีนี้ การเตรียมทีมสำหรับทัวร์นาเมนต์ โค้ชอิชิอิกล่าวว่า: การพิจารณานักเตะ: จะดูจากฟอร์มการเล่นทั้งในลีกในประเทศและต่างประเทศ โดยจะใช้ช่วงฟีฟ่าเดย์ในเดือนกันยายนถึงพฤศจิกายนเป็นโอกาสในการทดสอบทีม โปรแกรมลีก: เนื่องจากมีการทับซ้อนกับโปรแกรมลีก นักเตะหลักอาจจะไม่สามารถเข้าร่วมได้ จึงจำเป็นต้องเลือกนักเตะจากทีมที่ไม่มีโปรแกรมแข่งขันในช่วงนั้น สถานการณ์นักเตะ โค้ชกล่าวว่ามีนักเตะสำคัญอย่าง “เจ ตังค์ อุ้ม” ที่อยู่ในสควอด แต่ยังไม่สามารถยืนยันรายชื่อนักเตะที่จะเข้ามาได้จนกว่าจะถึงเวลา…

Jake Paul risking jail time to illegally enter UFC 306 Sphere event despite Dana White ban

Jake Paul ‘illegally’ infiltrated UFC 306 Noche PPV event in disguise despite being banned from further events by UFC CEO Dana White. At the beginning of this year, Sean…

ประเดิมสวย เปิด 𝟒 สถิติสุดทึ่ง “อูการ์เต” กับแมนยูฯ นัดแรก “เทน ฮาก” เผย 3 สิ่งประทับใจ

เปิดตัวเยี่ยม! เผย 4 สถิติ “อูการ์เต” หลังประเดิมแมนยูฯ ชนะ เซาแธมป์ตัน ด้าน “เทน ฮาก” เผย 3 สิ่งที่ประทับใจ วันที่ 15 กันยายน 2567 เอริก เทน ฮาก ผู้จัดการทีมแมนเชสเตอร์ ยูไนเต็ด ให้สัมภาษณ์ถึง มานูเอล อูการ์เต มิดฟิลด์ทีมชาติอุรุกวัย ที่ได้ประเดิมสนามนัดแรกแล้ว…

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *