Así murieron las estrellas más antiguas de la Vía Láctea

Hasta ahora, no habíamos conseguido encontrar estrellas muy pobres en metales (es decir, elementos más pesados que el hidrógeno y el helio) en nuestra Vía Láctea, entre otras cosas porque la Tierra está dentro de la corona de la galaxia, y eso hace que ver el centro sea algo más complicado de lo que nos gustaría….

Un pasado muy violento

Concepto artístico de SN 2006gy, una de las hipernovas más luminosas observadas.  Crédito: NASA

Concepto artístico de SN 2006gy, una de las hipernovas más luminosas observadas, el 18 de septiembre de 2.006.
Crédito: NASA

Los astrónomos han descubierto varias estrellas, en la protuberancia central, que pueden ser las más viejas observadas en toda la Vía Láctea. Nos permiten echar un vistazo al pasado de nuestra propia galaxia, revelando que durante su juventud debió verse dominada por explosiones extraordinariamente potentes. Una versión mucho más potente de una supernova. Un tipo de explosión al que llamamos hipernova.

Las estrellas más viejas del universo son pobres en metales (tienen una metalicidad muy baja). Se encuadrarían en algo que llamamos población II (el Sol, por su parte, al ser una estrella rica en esos elementos más pesados que el helio, es una estrella de población I). En realidad, son esenciales para poder tener estrellas más ricas en metales. Aquellas viejas estrellas crearon elementos más pesados que el helio en su interior, como parte de su evolución estelar, Al final de sus vidas, esos metales acumulados en el núcleo de la estrella moribunda fueron liberados al explotar en forma de supernova. Esos metales fueron, a su vez, incorporados en el núcleo de las siguientes generaciones de estrellas.

Hasta ahora, las investigaciones sugerían que las primeras estrellas se formaron hace 13.600 millones de años, unos 200 millones de años después del Big Bang, en una etapa que conocemos como el amanecer cósmico. De momento no hemos observado estrellas de la primera generación (que serían del grupo de población III), pero sí hemos observado estrellas extremadamente pobres en metales, que debieron ser las sucesoras de esa primera generación, en las afueras de la Vía Láctea (en la región que conocemos como corona, en la que también se encuentra el Sistema Solar).

Las estrellas del amanecer del cosmos

Concepto artístico de HE 1523-0901. Está entre las estrellas más antiguas conocidas de la galaxia. Es una gigante roja con 13.200 millones de años. Crédito: ESO, European Southern Observatory

Concepto artístico de HE 1523-0901. Está entre las estrellas más antiguas conocidas de la galaxia. Es una gigante roja con 13.200 millones de años.
Crédito: ESO, European Southern Observatory

Sin embargo, que haya estrellas extremadamente pobres en metal en la corona de la galaxia no es especialmente importante. Los estudios indican que la mayor concentración de estrellas pobres en metales debería estar en las regiones centrales de las galaxias (protuberancias, en el caso de las galaxias espirales como la nuestra). A fin de cuentas, estas regiones centrales están cargadas de gas y polvo, los materiales básicos para dar nacimiento a nuevas estrellas.

Hasta ahora no se habían detectado estrellas extremadamente pobres en metales en el centro. En parte porque como nuestro planeta está en la corona y la protuberancia está muy lejos de nosotros (a unos 25.000 años-luz) hay mucho polvo que obstruye su observación. Además, la mayor parte de las estrellas en la protuberancia de la Vía Láctea son ricas en metales. Es una región repleta de gas y polvo, en la que la formación de estrellas sucedió muy rápidamente. Cuando murieron las primeras estrellas, enriquecieron los alrededores con elementos más pesados en los primeros 1.000 a 2.000 millones de años del universo, haciendo muy complicado encontrar estrellas con una metalicidad muy baja en la Vía Láctea.

Gracias a un estudio, llevado a cabo en la Universidad Nacional Australiana en Canberra, por un equipo de astrónomos liderado por Louise Howes, la jefa del estudio y astrónoma de la universidad Lund en Suecia, se ha logrado identificar por primera vez, estrellas de esa etapa del amanecer cósmico en la protuberancia de la Vía Láctea.

Las estrellas más viejas de la Vía Láctea

En esta imagen del telescopio SkyMapper se puede apreciar que la protuberancia de la Vía Láctea rebosa de estrellas y polvo. Crédito: Christopher Owen

En esta imagen del telescopio SkyMapper se puede apreciar que la protuberancia de la Vía Láctea rebosa de estrellas y polvo.
Crédito: Christopher Owen

Son las estrellas más viejas encontradas hasta el momento en toda la galaxia (aunque no se han publicado las cifras exactas, parece que estaríamos hablando de estrellas que tendrían alrededor de 12.500 o 13.000 millones de años). Es el resultado de la observación (con la ayuda del telescopio SkyMapper de la Universidad Nacional Australiana) de 5 millones de estrellas localizadas en la protuberancia, estudiando las líneas espectrales de la luz que emiten (y que varía en función de los elementos que contenga la estrella).  De ellas, 14.000 resultaron tener una alta probabilidad de ser estrellas con una metalicidad muy baja.

Posteriormente, con la ayuda del telescopio Anglo-australiano del Observatorio Astronómico Australiano, se confirmó que 500 de ellas eran presentaban una cantidad muy pobre de metales, teniendo menos de la centésima parte del hierro que tiene el Sol. Puede parecer una cantidad pequeña de estrellas, pero es suficiente para que, ahora, la mayor parte de estrellas conocidas con una cantidad de metales extremadamente pobre estén localizadas en la protuberancia en lugar de la corona.

Esta ilustración muestra las curvas de luz que emiten los diferentes tipos de supernovas, y también las hipernovas. Crédito: Lithopsian/Wikipedia

Esta ilustración muestra las curvas de luz que emiten los diferentes tipos de supernovas, y también las hipernovas.
Crédito: Lithopsian/Wikipedia

Con la ayuda de uno de los telescopios magellanes, del Observatorio de Las Campanas, en Chile, los astrónomos han observado en más detalle 23 de las estrellas detectadas que parecían ser las más pobres en metalicidad, en un intento por determinar su composición química. Lo más llamativo es que son tan pobres en carbono como en hierro, mientras que las estrellas con metalicidad baja de la corona de la galaxia son ricas en carbono, en ocasiones, teniendo tanta cantidad como el Sol.

Esto quiere decir que las primeras estrellas debieron morir en forma de hipernova, esa explosión diez veces más potente que la supernova que comentaba al principio del artículo. En la actualidad, creemos que la estrella Eta Carinae, que es sólo visible desde el hemisferio sur, puede explotar en algún momento del futuro cercano en forma de hipernova, sin peligro para la Tierra, dicho sea de paso.

Cambia nuestra idea sobre el desarrollo de la Vía Láctea

La estrella Eta Carinae, observada en la longitud de onda roja y ultravioleta. Crédito: Jon Morse (University of Colorado) & NASA Hubble Space Telescope

La estrella Eta Carinae, observada en la longitud de onda roja y ultravioleta.
Crédito: Jon Morse (University of Colorado) & NASA Hubble Space Telescope

Con este estudio, en palabras de Louise Howes, ahora tenemos una idea diferente sobre cómo debieron ser las primeras estrellas de la galaxia, y cómo se desarrollaron y perecieron. También nos da más pistas sobre cómo evolucionó la galaxia, y arroja más información sobre cómo se formaron todos los elementos del universo.

Este estudio sólo ha analizado una tercera parte del cielo que cubre la protuberancia de la Vía Láctea, así que no es descartable que los próximos estudios que se hagan en el futuro se centren en el resto de la región central para ver cuantas estrellas con una metalicidad muy baja hay por allí. Quizá, en no mucho tiempo, tengamos una imagen aun más clara de cómo se llegó al momento en el que, hace 4.600 millones de años, nació el Sol y nuestro Sistema Solar…

Referencias: Space

Alex Riveiro

Amante de la astronomía. Hablo de todo lo relacionado con el universo y sus conceptos de una manera amena y sencilla. Desde los púlsares hasta la historia de la astronomía en Al-Andalus.

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2 Respuestas

  1. Arnoldo De la Hoz dice:

    Interesante, hombre!

  1. 12 noviembre, 2015

    […] Las estrellas más viejas de la galaxia […]

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