Un equipo internacional de astrónomos de la Universidad de California en San Diego, el Instituto de Astrofísica de Canarias IAC y la Universidad de Cambridge han detectado grandes cantidades de oxígeno en la atmósfera de una de las estrellas más antiguas y con mayor depleción de elementos conocidas- Los científicos de una "estrella primitiva" llaman J0815 + 4729.
Este nuevo hallazgo, que se realizó utilizando el Observatorio WM Keck en Maunakea en Hawai para analizar la composición química de la antigua estrella, proporciona una pista importante sobre cómo se produjo el oxígeno y otros elementos importantes en las primeras generaciones de estrellas en el universo.
Los resultados se publican en la edición del 21 de enero de 2020 del Las letras del diario astrofísico .
"Este resultado es muy emocionante. Nos cuenta sobre algunos de los primeros tiempos en el universo al usar estrellas en nuestro patio trasero cósmico", dijo el científico jefe del Observatorio Keck, John O'Meara. "Espero ver más mediciones comoeste para que podamos entender mejor la primera siembra de oxígeno y otros elementos en todo el universo joven ".
El oxígeno es el tercer elemento más abundante en el universo después del hidrógeno y el helio, y es esencial para todas las formas de vida en la Tierra, como la base química de la respiración y un componente básico de los carbohidratos. También es el componente elemental principal deLa corteza terrestre. Sin embargo, el oxígeno no existía en el universo primitivo; se crea a través de reacciones de fusión nuclear que se producen en el interior de las estrellas más masivas, aquellas con masas aproximadamente 10 veces la masa del Sol o mayor.
Rastrear la producción temprana de oxígeno y otros elementos requiere estudiar las estrellas más antiguas que aún existen. J0815 + 4729 es una de esas estrellas; reside a más de 5,000 años luz de distancia hacia la constelación Lynx.
"Las estrellas como J0815 + 4729 se conocen como estrellas de halo", explicó el astrofísico de UC San Diego Adam Burgasser, coautor del estudio. "Esto se debe a su distribución aproximadamente esférica alrededor de la Vía Láctea, en oposición a ladisco plano más familiar de estrellas más jóvenes que incluyen el Sol ".
Las estrellas Halo como J0815 + 4729 son estrellas verdaderamente antiguas, lo que permite a los astrónomos echar un vistazo a la producción de elementos al principio de la historia del universo.
El equipo de investigación observó J0815 + 4729 usando el espectrómetro Echelle de alta resolución HIRES del Observatorio Keck en el telescopio Keck I. Los datos, que requirieron más de cinco horas de mirar la estrella durante una sola noche, se utilizaron para medirla abundancia de 16 especies químicas en la atmósfera de la estrella, incluido el oxígeno.
"La composición primitiva de la estrella indica que se formó durante los primeros cientos de millones de años después del Big Bang, posiblemente a partir del material expulsado de las primeras supernovas de la Vía Láctea", dijo Jonay González Hernández, Ramón y Cajalinvestigador postdoctoral y autor principal del estudio.
Los datos HIRES de la estrella del Observatorio Keck revelaron una composición química muy inusual. Si bien tiene cantidades relativamente grandes de carbono, nitrógeno y oxígeno, aproximadamente 10, 8 y 3 por ciento de las abundancias medidas en el Sol, otros elementoscomo el calcio y el hierro tienen abundancias alrededor de una millonésima parte de la del sol.
"Solo se conocen unas pocas de esas estrellas en el halo de nuestra galaxia, pero ninguna tiene una cantidad tan enorme de carbono, nitrógeno y oxígeno en comparación con su contenido de hierro", dijo David Aguado, investigador postdoctoral en la Universidad de Cambridgey coautor del estudio.
La búsqueda de estrellas de este tipo involucra proyectos dedicados que analizan cientos de miles de espectros estelares para descubrir algunas fuentes raras como J0815 + 4729, luego observaciones de seguimiento para medir su composición química. Esta estrella se identificó por primera vez en datosobtenido con el Sloan Digital Sky Survey SDSS, que luego se caracterizó por el equipo IAC en 2017 utilizando el Gran telescopio de Canarias en La Palma, España.
"Hace treinta años, comenzamos en el IAC para estudiar la presencia de oxígeno en las estrellas más antiguas de la Galaxia; esos resultados ya habían indicado que este elemento se produjo enormemente en las primeras generaciones de supernovas. Sin embargo, no podíamos imaginarque encontraríamos un caso de enriquecimiento tan espectacular como el de esta estrella ", señaló Rafael Rebolo, director de IAC y coautor del estudio.
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Materiales proporcionado por Observatorio WM Keck . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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