ESO/BELETSKY/DSS1 + DSS2 + 2MASS

Los astrónomos han encontrado lo que podría ser una de las estrellas más antiguas del universo, un cuerpo casi enteramente hecho de materiales arrojados desde el Big Bang.

El descubrimiento de esta pequeña estrella de aproximadamente 13.500 millones de años significa que probablemente haya más estrellas con muy poca masa y muy poco contenido de metales, tal vez incluso algunas de las primeras estrellas del universo.

La estrella es inusual porque, a diferencia de otras estrellas con un contenido de metal muy bajo, es parte del “disco delgado” de la Vía Láctea, la parte de la galaxia en la que reside nuestro propio sol.

Y debido a que esta estrella es tan antigua, los investigadores dicen que es posible que nuestro vecindario galáctico sea al menos 3.000 millones de años más viejo de lo que se pensaba. Los hallazgos se publican en The Astrophysical Journal.

“Esta estrella es tal vez una de cada 10 millones”, dijo el autor principal Kevin Schlaufman, profesor asistente de física y astronomía de la Universidad Johns Hopkins. “Nos dice algo muy importante sobre las primeras generaciones de estrellas”.

Las primeras estrellas del universo después del Big Bang habrían consistido enteramente en elementos como el hidrógeno, el helio y pequeñas cantidades de litio. Esas estrellas produjeron elementos más pesados que el helio en sus núcleos y sembraron el universo con ellas cuando explotaron como supernovas.

La siguiente generación de estrellas se formó a partir de nubes de material atado con esos metales, incorporándolos en su composición. El contenido de metal, o metalicidad, de las estrellas en el universo aumentó a medida que el ciclo de nacimiento y muerte de las estrellas continuó.

La metalización extremadamente baja de la estrella recién descubierta indica que, en un árbol genealógico cósmico, podría ser algo como una generación eliminada del Big Bang. De hecho, es el nuevo poseedor de registros para la estrella con el complemento más pequeño de elementos pesados: tiene casi el mismo contenido de elementos pesados que el planeta Mercurio. En contraste, nuestro sol está a miles de generaciones en esa línea y tiene un contenido de elementos pesados igual a 14 veces Júpiter.

Los astrónomos han encontrado alrededor de 30 antiguas estrellas “ultra pobres en metales” con la masa aproximada del sol. La estrella que Kevin Schlaufman y su equipo encontraron, sin embargo, es solo el 14 por ciento de la masa del sol.

La estrella es parte de un sistema de dos estrellas que orbita alrededor de un punto común. El equipo encontró la pequeña “secundaria” estrella, casi invisiblemente débil, después de que otro grupo de astrónomos descubriera la estrella “primaria” mucho más brillante. Ese equipo midió la composición de la primaria estudiando un espectro óptico de alta resolución de su luz. La presencia o ausencia de líneas oscuras en el espectro de una estrella puede identificar los elementos que contiene, como carbono, oxígeno, hidrógeno, hierro y más. En este caso, la estrella tenía una metalicidad extremadamente baja. Esos astrónomos también identificaron un comportamiento inusual en el sistema estelar que implicaba la presencia de una estrella de neutrones o un agujero negro. Schlaufman y su equipo encontraron que eso era incorrecto, pero al hacerlo, descubrieron a la compañera mucho más pequeña de la estrella visible.

La existencia de la estrella compañera más pequeña resultó ser el gran descubrimiento. El equipo de Schlaufman fue capaz de inferir su masa al estudiar el ligero “bamboleo” de la estrella primaria a medida que la gravedad de la pequeña estrella tiraba de ella.

En los últimos años de la década de 1990, los investigadores creían que solo las estrellas masivas podrían haberse formado en las primeras etapas del universo, y que nunca podrían observarse porque queman su combustible y mueren rápidamente.

Pero a medida que las simulaciones astronómicas se hacían más sofisticadas, comenzaron a insinuar que, en ciertas situaciones, una estrella de este período con una masa particularmente baja podría existir, incluso más de 13.000 millones de años desde el Big Bang. A diferencia de las estrellas grandes, las de poca masa pueden vivir tiempos extremadamente largos. Se cree que las estrellas enanas rojas, por ejemplo, con una fracción de la masa del sol, viven hasta miles de millones de años.

El descubrimiento de esta nueva estrella ultra pobre en metales, llamada 2MASS J18082002-5104378 B, abre la posibilidad de observar estrellas aún más antiguas.

“Si nuestra conclusión es correcta, entonces pueden existir estrellas de poca masa que tienen una composición exclusivamente del resultado del Big Bang”, dijo Schlaufman, quien también está afiliado al Instituto de Ingeniería y Ciencia Intensivos de Datos de la universidad. “Aunque aún no hemos encontrado un objeto como ese en nuestra galaxia, puede existir”.

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