NeoFronteras

Un equipo de astrofísicos dice haber encontrado pruebas observacionales de estrellas de la población III, algo que se creía imposible sin el uso de grandes telescopios espaciales.

Un equipo de astrónomos dice haber detectado las primeras estrellas que se formaron en el Universo tras el Big Bang.
Estas estrellas de primera generación masivas están dentro de una galaxia distante perteneciente al Universo primitivo. Recordemos que cuanto más lejos miremos, más atrás en el tiempo nos remontamos y, en este caso, al tratarse de una galaxia muy brillante, es posible este hallazgo.
Hasta ahora se había especulado con la existencia de estas estrellas que sintetizaron los primeros elementos más pesados que el hidrógeno y helio, elementos estos primordiales que surgieron del Big Bang, pero no se habían conseguido detectar.
Los modelos indican que estas estrellas debían de ser muy masivas. Por tanto, debían tener vidas muy cortas al final de las cuales explotaban como supernovas enriqueciendo el medio interestelar de elementos como oxígeno, nitrógeno, carbono, hierro, etc.
Las estrellas que observamos en el Universo actual pertenecen a dos categorías: la población I y la población II.
Las la población I son pobres en elementos pesados y en nuestra vecindad se encuentran en el halo de la Vía Láctea. Las estrellas de la segunda categoría (población II) son estrellas ricas en elementos pensados, como el Sol. Pero en la actualidad no existen las estrellas que aparecieron al comienzo, las estrellas de la población III. Las estrellas de la población III se formaron durante los primeros cientos de millones de años tras el Big Bang. Eran enormemente masivas (cientos o miles de veces más masivas que nuestro Sol) y muy calientes según las predicciones de los modelos, por lo que emitían luz principalmente en el ultravioleta. Se formaron a partir de elementos primordiales (hidrógeno, helio y trazas de litio) y explotaban como supernovas al cabo de sólo un millón de años de formarse, proporcionando los elementos pesados para las estrellas de la población II.
Estas primeras estrellas desaparecieron hace mucho tiempo de nuestro universo cercano (actual) y, para poder encontrarlas, tenemos que mirar a grandes distancias (al pasado). Para esto necesitamos telescopios con espejos primarios muy grandes que puedan recolectar la tenue luz que nos llegue de estas estrellas.
Hasta ahora, pese a haber sido predichas, no habían sido encontradas por culpa de esta dificultad técnica. Encima, en esa época el Universo no era tan transparente como lo es ahora y la luz de estas estrellas se atenuaba.
Desde un punto de vista experimental, se había afirmado en el pasado el haber detectado luz de esas estrellas, pero es un resultado controvertido.
Los miembros de un equipo de investigadores liderado por David Sobral (Universidad de Lisboa y Observatorio Leiden) realizaron una campaña de observación de galaxias lejanas y brillantes. Es la campaña más importante en su tipo hasta ahora y para ella se usó el VLT, el Keck, el Subaru y el telescopio espacial Hubble.
Apuntaron a galaxias que se formaron cuando el Universo tenía solamente 800 millones de años, que fue cuando tenía sólo un 6% de la edad actual. Una época conocida como la de la reionización.
La más brillante de las galaxias encontradas, denominada CR7, ya constituye una marca mundial en sí misma; pero el escrutinio de los datos de esta galaxia reveló la existencia de un conjunto de estrellas sin elementos pesados. Esto se infiere de la no presencia en el espectro de señales de elementos pesados, sino solamente de hidrógeno y helio.
Lo que estos astrónomos observaron sería la luz de la última oleada de estrellas de la población III. Debido a las enormes distancias no se pueden resolver ninguna de estas estrellas y sólo se ha detectado su luz. Estas estrellas están rodeadas en esa galaxia de estrellas “normales” que contienen elementos pesados.
Se había propuesto que las estrellas de la población III sólo se podrían encontrar en galaxias pequeñas muy poco brillantes de tal modo que era muy difícil verlas con la tecnología actual. Sin embargo, este descubrimiento sugiere que detectarlas es una tarea mucho más fácil de lo que se había pensado.
Se espera que otras observaciones permitan confirmar el descubrimiento. Así por ejemplo, el telescopio James Webb, cuando sea lanzado en 2018, permitirá la búsqueda de las primeras estrellas y galaxias.
El problema de este descubrimiento, y por lo que necesita de confirmación, es que 800 millones de años quizás sean demasiados años para que todavía quedaran estrellas de la población III, incluso para la última oleada. Se necesitan más medidas para rechazar otras posibles explicaciones. Una explicación alternativa sería que la luz detectada procediera de gas primordial cayendo a una agujero negro supermasivo.
Este mismo equipo de astrónomos está ya trabajando en otros casos que, según ellos, son aún más espectaculares en este sentido. Ya veremos.
Si alguna vez se ha planteado, amigo lector, de dónde procede el calcio que hace sus huesos, el hierro de la hemoglobina de su sangre o el carbono que hace las neuronas de su cerebro leer esto ahora mismo, debe ahora saber que procede en su mayor parte de esas primeras estrellas de la población III que los sintetizaron el los hornos termonucleares de su interior hace mucho tiempo.

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Fuentes y referencias:
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Ilustración: ESO/M. Kornmesser.