¿Puede una estrella oscurecerse sin convertirse en un agujero negro? Y si en ese punto no refleja la luz, ¿podría explicar la materia oscura?

Su primera pregunta, sobre una estrella que se oscurece: Sí, puede, aunque el reflejo de la luz no suele ser un factor. Para las estrellas de menor masa que no terminarán la vida como una supernova, pueden terminar sus vidas, eventualmente, como enanas marrones.

Ahora, en cuanto a tu segunda pregunta, has caído en la trampa causada por un fenómeno mal llamado, horrible y criminal. Llamar a ‘materia oscura’ ‘oscura’ causa más confusión que cualquier otro fenómeno de este lado de Dark Energy. La materia oscura no es oscura en el sentido de que es opuesta a la materia ‘clara’ (que emite energía electromagnética en ALGUNAS longitudes de onda). La materia oscura se conocería mejor como ‘materia invisible’ porque no interactúa con ‘normal’ de ninguna otra manera que no sea gravitacional. No hay interacción electromagnética de ningún tipo.

La razón por la cual tales estrellas no podían explicar la materia oscura es doble: en primer lugar, las estrellas ‘oscuras’ interactúan con otras frecuencias electromagnéticas. Bloquea la luz detrás de él, brilla, incluso a las temperaturas más bajas, con cierta frecuencia. En segundo lugar, simplemente no hay suficiente para compensar incluso una pequeña fracción de la masa de materia oscura. De toda la materia en el universo, cualquier cosa que sepamos, desde los agujeros negros hasta las estrellas muertas y las nubes de polvo, cabe en un corte de aproximadamente el 27% de toda la masa. Si tiene en cuenta la energía oscura, ese número se desploma a aproximadamente el 4%.

Así que ya ves, simplemente no hay suficiente masa para responder a la materia oscura.

Se han propuesto como objetos de materia oscura objetos masivos y oscuros, como estrellas enanas marrones, planetas no asociados e incluso agujeros negros. Estos se conocen colectivamente como objetos de halo compactos masivos, o MACHO (en contraste con las partículas masivas de interacción débil, o WIMP).

Varios estudios han intentado detectar la presencia de MACHO a través de microlente gravitacional. Ninguno ha encontrado una presencia lo suficientemente significativa como para dar cuenta de los efectos de la materia oscura.

Respuesta corta: 1) sí, se llaman enanas marrones. Básicamente, si una estrella no es lo suficientemente grande como para iniciar la fusión de elementos más pesados, básicamente se “esfumará” y se encogerá bajo la gravedad (ya que las fuerzas de expansión bajo fusión ya no están allí)

2a) aún reflejará la luz. Y de hecho, seguirá emitiendo luz (ver “Radiación de cuerpo negro”).

2b) es una hipótesis clara, pero no. Aparte de la razón anterior, todavía tiene que explicar por qué las distribuciones de materia oscura son notablemente diferentes de la materia regular. Dado que su candidato a materia oscura está hecho de materia regular, esa es una pregunta difícil. Hay muchas razones de Moreno, pero esto le da una idea del tipo de pruebas que los nuevos candidatos de materia oscura tienen que pasar.

Las estrellas de menos de ~ 3 masas solares pueden oscurecerse sin convertirse en agujeros negros. También hay muchas estrellas enanas tan tibias que solo emiten luz infrarroja. Pero los censos estelares indican que todas esas estrellas tienen una masa demasiado pequeña como para dar cuenta de la materia oscura, que sigue siendo un misterio.