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Edición 378

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CIENCIA Y TECNOLOGÍA

Aunque la cifra ha variado, hoy el origen del universo se ubica hace unos 13,700 millones de años

Magra y venerable

Dr. Hernán Edrian Chavarría Aguilar

Se ha encontrado una estrella que podría estar a sólo una generación de distancia del Big Bang, y es la nueva portadora del récord de escasez en elementos complejos.

METALES pesados antes de los 90’s del siglo pasado se creía que todas las primeras estrellas formadas en el universo eran masivas y supermasivas azules, hechas por entero de lo creado durante el Big Bang, con elementos ligeros y simples (hidrógeno, helio, litio etc.)

LUEGO APLASTADOS en sus núcleos para formar elementos más densos, los metales, que enviados al espacio al estallar como supernovas, formaron con el tremendo impacto final otros elementos aún más pesados —que ni la inmensa presión de los núcleos fue incapaz de crear—, como el plomo, el oro o los radioactivos.

Todos ellos sirvieron luego junto con el abundante hidrógeno para formar nuevas estrellas para repetir el ciclo, cada nueva generación con más carga de metales pesados; repitiéndose miles de veces hasta llegar a estrellas como la nuestra. Hoy sabemos que una estrella con muchos elementos ligeros y escasos elementos metálicos complejos, es muy antigua, aunque no sea gigante, los astrónomos han encontrado unas 30 de estas estrellas ultra-pobres en metal, todas similares a nuestro sol en tamaño y masa.

3783868Hace poco un grupo de astrónomos creyó descubrir otra más de estas, al medir su composición mediante un espectro de alta resolución (Patrón de líneas oscuras que determina la presencia o ausencia de elementos en la luz de una estrella), demostraron una metalicidad en extremo baja y también identificaron en ella un extraño comportamiento, que implicaba la cercanía de un objeto supermasivo cercano. Pero no era el caso.

ESTRELLITA En noviembre 5 del 2018 el astrónomo Kevin C. Schlaufman y su equipo de la Universidad John Hopkins (UJH), descubrieron que no había tal objeto supermasivo, el comportamiento extraño de la estrella lo provocaba una pequeña y casi invisible compañera “secundaria” por lo que se trataba de un sistema binario.

EL GRAN DESCUBRIMIENTO, fue que el equipo de Schlaufman infirió su masa del ligero bamboleo de la “primaria” mientras era jalada por la gravedad de su par, la cual si era de muy baja metalicidad. Así esta venerable estrellita de 13,500 millones de años tiene una masa de sólo 14% la de nuestro Sol, está en el límite de tamaño para el inicio de la combustión de hidrógeno —apenas mayor que una enana roja—, una estrella muy pequeña en nuestra vía láctea, pero una de las más viejas hasta ahora y que sustenta el record como la estrella con menos elementos pesados conocida hasta hoy.

Los astrónomos del UJH dijeron que está casi por entero —aunque no en exclusivo— hecha de materiales producidos en el Big Bang y declararon:

“El descubrimiento de esta [estrella] significa que allá afuera hay más estrellas de baja masa y de muy bajo contenido metálico —quizás algunas de las primeras estrellas del universo—. Es inusual porque a diferencia de otras estrellas con bajo contenido metálico, esta es parte del delgado disco de la vía láctea como nuestro propio sol. Y porque esta estrella es tan vieja, los investigadores dicen que es posible que nuestro vecindario galáctico sea al menos tres mil millones de años más viejo de lo que se pensaba”.

VECINA GALÁCTICA La estrella lleva el difícil nombre de 2MASS J18082002-5104378 B y tiene otra característica interesante, su órbita galáctica lo mismo que la de nuestro sol, nunca se aleja mucho del plano galáctico, en contraste, la órbita de la mayoría de las estrellas ultra-pobres en metal las lleva a atravesar el plano de la galaxia y alejarse de ella, lo que hace suponer que se integraron mucho después de su formación.

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Schlaufman, autor principal del artículo, dijo: “Esta estrella es quizá una en 10 millones. Nos dice cosas muy importantes acerca de la primera generación de estrellas”. Y agregó: “Estrellas de baja masa que tengan una composición exclusivamente de lo producido en el Big Bang, pueden existir”.

Los astrónomos dijeron: “La extrema baja metalicidad de esta estrella indica que, en un árbol familiar cósmico, podría estar tan cerca del Big Bang como una sola generación estelar, para su tamaño, tiene una cantidad de elementos pesados comparable con la masa del planeta mercurio, en contraste nuestro sol, miles de generaciones más joven, tiene una cantidad de elementos pesados equivalente a la masa de 14 planetas Júpiter”.

SIMULACIONES Sólo desde hace un par de décadas los astrónomos concibieron la esperanza de encontrar las primeras y más viejas estrellas del universo, como ya se dijo, se creía que, al ser tan masivas, habrían quemado rápido su combustible y muerto como supernovas poco después del Big Bang.

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Al refinarse más las simulaciones astronómicas por computadora y con el aumento del conocimiento de las leyes naturales que rigen las vastedades cósmicas, resultó que en ciertas situaciones una estrella formada muy temprano, pero con masa muy baja podría existir incluso hoy, 13 mil millones de años tras el Big Bang, como lo explica una declaración de los astrónomos:

“A diferencia de las estrellas enormes, las de baja masa pueden vivir por tiempos muy largos, como las enanas rojas con una fracción de la masa del sol, podrían vivir billones de años”.Esta investigación se basa en observaciones usando el Telescopio de Barro de Magallanes en el observatorio de Las Campanas en Chile y los observatorios gemelos en Chile y Hawái.

El descubrimiento de esta nueva estrella tan pequeña, ultra-pobre en metal y el hecho de que esté en nuestra propia galaxia y no a cientos de miles o millones de años luz, abre la posibilidad de observar estrellas incluso más viejas. Así que eso es lo siguiente en descubrirse, una estrella pequeña, tan magra en metales que será la venerable hermana —muy menor— de las ya difuntas primeras estrellas gigantes del universo.

Para saber mas: An Ultra Metal-poor Star Near the Hydrogen-burning Limit. Via John Hopkins



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