Un equipo internacional de astrónomos, liderado por investigadores de la Universidad de Cambridge y la Universidad Nacional de Australia, ha identificado algunas de las estrellas más antiguas de nuestra galaxia, que podrían contener pistas vitales sobre el Universo temprano, incluida una indicación de cómo las primeras estrellasmurió.
Estas estrellas, que han estado en el centro de la Vía Láctea durante miles de millones de años, contienen cantidades extremadamente bajas de metal: una de las estrellas es la más pobre en metales descubierta hasta ahora en el centro de nuestra galaxia. Las estrellastambién contienen huellas químicas que indican que las primeras estrellas pueden haber muerto en muertes espectaculares conocidas como hipernovas, que eran diez veces más enérgicas que una supernova regular. Los hallazgos, informaron hoy 11 de noviembre en la revista Naturaleza , podría ayudar a comprender cuánto ha cambiado el Universo en los últimos 13.700 millones de años.
Durante décadas, los astrónomos han estado tratando de determinar cómo era el Universo poco después del Big Bang; comprender cómo se formaron las primeras estrellas y galaxias es crucial para este objetivo. Mientras que algunos astrónomos están mirando hacia afuera a galaxias a miles de millones de años luz de distanciapara desenredar este misterio, otros están mirando hacia adentro al centro de nuestra galaxia.
Si alguna vez has mirado el cielo nocturno desde un lugar oscuro, podrías ver el centro de la Vía Láctea. Hay miles de millones de estrellas en nuestra galaxia, y los astrónomos están interesados en elegir las estrellas más antiguas y descubrirsu composición química y movimientos.
Poco después del Big Bang, el Universo estaba completamente compuesto solo de hidrógeno, helio y pequeñas cantidades de litio. Todos los demás elementos, como el oxígeno que respiramos o el sodio en nuestra pasta de dientes, se han creado dentro de las estrellas o cuandomueren como supernovas. Esto ha llevado a los astrónomos a buscar estrellas extremadamente pobres en metales: estrellas con mucho hidrógeno, pero muy poco de cualquier otro elemento.
Se había pensado que las primeras estrellas se formaron en el centro de la galaxia, donde los efectos de la gravedad son más fuertes. Pero después de décadas de búsquedas, los astrónomos descubrieron que la mayoría de las estrellas en el centro de nuestra galaxia tienen un contenido metálico similar delos que están mucho más cerca de nosotros. Si bien las estrellas en el centro de la galaxia son unos siete mil millones de años más antiguas que el Sol, todavía no son lo suficientemente mayores como para comprender cómo eran las condiciones en el Universo temprano.
Usando telescopios en Australia y Chile, los astrónomos pueden haber llegado a una estrategia ganadora para encontrar las estrellas más antiguas de la galaxia. Las estrellas con un bajo contenido de metal se ven un poco más azules que otras estrellas: una diferencia clave que se puede utilizar para filtrarmillones de estrellas en el centro de la Vía Láctea.
Utilizando imágenes tomadas con el telescopio ANU SkyMapper en Australia, el equipo seleccionó 14,000 estrellas prometedoras para mirar con más detalle, con un espectrógrafo en un telescopio más grande. Un espectrógrafo rompe la luz de la estrella, como un prisma, permitiendoastrónomos para hacer mediciones detalladas.
Sus mejores 23 candidatos eran todos muy pobres en metales, lo que llevó a los investigadores a un telescopio más grande en el desierto de Atacama en Chile. A partir de estos datos, el equipo identificó nueve estrellas con un contenido de metal inferior a la milésima parte de la cantidad vista en elSun, incluido uno con una décima parte de la cantidad, ahora el récord para la estrella más pobre en metales en el centro de la galaxia.
"Si pudieras comprimir todo el hierro del Sol al tamaño de tu puño, algunas de estas estrellas contendrían solo una pequeña piedra en comparación", dijo el Dr. Andrew Casey, del Instituto de Astronomía de Cambridge, uno de los colegas del estudioautores "Son muy, muy diferentes tipos de estrellas".
Sin embargo, saber que estas estrellas tienen bajas cantidades de metal no fue suficiente para estar seguros de que se formaron muy temprano en el Universo. Podrían ser estrellas que se formaron mucho más tarde en otras partes de la galaxia que no eran tan densas,y ahora están pasando por el centro. Para separar esas posibilidades, los investigadores midieron distancias y utilizaron mediciones precisas del movimiento de las estrellas en el cielo para predecir cómo se movían las estrellas y dónde habían estado en el pasado.
Descubrieron que mientras algunas estrellas estaban pasando, siete de las estrellas habían pasado toda su vida en el centro de nuestra galaxia. Las simulaciones por computadora sugieren que estrellas como esta deben haberse formado en el Universo temprano.
"Hay tantas estrellas en el centro de nuestra galaxia; encontrar estas estrellas raras es realmente como buscar una aguja en un pajar", dijo Casey. "Pero si seleccionamos estas estrellas de la manera correcta, es como quemarpor la granja y barriendo las agujas con un imán "
Cuando las primeras estrellas de la galaxia murieron, dejaron una firma química en la generación de estrellas que se informa en este último estudio. Esta huella química sugiere que las primeras estrellas pueden haber muerto en muertes espectaculares conocidas como hipernovas, una explosión diezveces más enérgico que una supernova regular. Esto lo convertiría en una de las cosas más enérgicas del Universo, y muy diferente de los tipos de explosiones estelares que vemos hoy.
"Este trabajo confirma que hay estrellas antiguas en el centro de nuestra galaxia. La firma química impresa en esas estrellas nos cuenta sobre una época en el Universo que de otro modo sería completamente inaccesible", dijo Casey. "El Universo probablemente fue muy diferente al principioadelante, pero para saber cuánto, realmente tenemos que encontrar más de estas estrellas: más agujas en los pajares más grandes ".
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Materiales proporcionado por Universidad de Cambridge . La historia original tiene licencia bajo a Licencia Creative Commons . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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