Un grupo de investigadores ha determinado que las primeras estrellas se formaron antes de lo que se creía posible. Es la conclusión a la que han llegado al analizar una nube de gas y polvo en el universo distante, que apunta directamente a que esa estimación podría ser errónea…
¿Cuándo se formaron las primeras estrellas?
Generalmente, apoyándose en los datos de misiones como WMAP, se ha estimado que las primeras estrellas del universo se formaron unos 100 millones de años después del Big Bang. Pero es difícil conseguir observar una época tan distante. Un grupo de investigadores, con la ayuda de los telescopios Magallanes, instalados en el observatorio Las Campanas, en Chile, ha observado una nube de gas y polvo. Una región de formación de estrellas unos 850 millones de años después del Big Bang. En ese sentido, no habría nada excepcional.
Pero, al analizar su composición, encontraron la presencia de elementos como oxígeno, carbono, hierro o magnesio. Elementos que tuvieron que formarse en el interior de estrellas anteriores a ese momento. Hay que recordar que, en el Big Bang, solo se formaron tres elementos. Hidrógeno, helio y, en menor medida, litio. Todo lo demás se generó en procesos posteriores. Elementos como los mencionados (y muchos otros) se forjaron en el interior de las primeras estrellas, y las que llegaron mucho después. Hubo estrellas anteriores a esa nebulosa.
De otro modo, solo contendría hidrógeno y helio. Estos dos elementos son los que estaban disponibles para las estrellas de población III. Es el nombre que reciben las primeras estrellas del universo (en contraste, el Sol es una estrella de población I). Las poblaciones se dividen en función de la proporción de metales que contiene una estrella. Hay que recordar, a su vez que, en astronomía, un metal es todo aquel elemento que no se formó en el Big Bang. Las estrellas de población II son más antiguas que el Sol, pero contienen metales.
Un hallazgo casual
Pero, ¿cómo es posible estudiar una nebulosa (región de formación de estrellas en este caso) a una distancia tan extrema? Lo que se estaba observando, en realidad, eran 15 de los quásares más lejanos conocidos. Al observar el espectro de uno de los quásares, P183+05, detectaron que su composición era peculiar. Una nube de gas, cercana al quásar, estaba siendo iluminada y su composición también estaba siendo incluida en el espectro. Eso, además, indicaba a qué distancia se encuentra de la Tierra: más de 13 000 millones de años-luz.
Es, de hecho, una de las nubes de gas y polvo observadas a mayor distancia. Pero lo destacable no es tanto su distancia, sino su composición. La abundancia de elementos como el oxígeno o el hierro, según explican los investigadores, era relativamente alta. No muy diferente, incluso, de las que podemos encontrar en el universo más cercano a nosotros. En cierto modo, su presencia no deja de ser una posible huella de las estrellas de población III. Los astros en sí mismos no han sido detectados todavía (y es una de las grandes búsquedas en el universo lejano).
Pero la presencia de elementos, que solo pudieron formarse en el interior de estrellas, apunta a que antes de esa nube hubo otras estrellas que llegaron al final de sus vidas y esparcieron sus elementos en su entorno. Lo que los investigadores sí han podido hacer es intentar determinar cuándo deberían haber vivido esas estrellas anteriores. Porque, para producir esa proporción de elementos, en la nebulosa observada, las estrellas que existieron antes tuvieron que tener el tiempo necesario para generar esa cantidad de metales.
Las primeras estrellas se formaron más rápido de lo que se pensaba
A partir del estudio de las supernovas de tipo Ia (en las que una enana blanca, un cadáver de una estrella similar al Sol, termina explotando al robarle material a una estrella compañera), se estimaba que deberían pasar 1000 millones de años para que se produjese esta abundancia de elementos. Sin embargo, las observaciones de la nube cercana al quásar indican que no es así. Esos elementos ya estaban presentes unos 150 millones de años antes de lo que se pensaba. Por lo que las primeras estrellas se pudieron formar con bastante rapidez.
No es una simple curiosidad. El hallazgo podría obligar a replantear cómo fueron las primeras etapas de la evolución del universo. De momento, sin embargo, el objetivo de los investigadores es lograr encontrar otras nubes de gas y polvo, en una distancia similar, para analizar si la abundancia de elementos que presenta es similar. Además, quieren intentar encontrar nubes todavía más lejanas (y más distantes en el tiempo). Si las encuentran, se podría determinar mucho mejor en qué momento pudieron formarse las primeras estrellas del cosmos.
Sea como fuere, la búsqueda de estrellas de población III seguirá siendo algo que dé que hablar en los próximos años. Existieron hace más de 13 000 millones de años y encontrarlas ayudará a entender cómo nacieron los primeros astros. Pero, para ello, hará falta mirar en distancias enormes en el universo. Porque, cuanto más lejos miramos en el universo, más lejos miramos en el pasado. De momento es un hallazgo, pero si se producen más, de nubes con una abundancia de metales similar, puede que nuestra percepción de las primeras etapas del universo cambie…
Estudio
El estudio es E. Bañados, M. Rauch, R. Decarli et al.; «A metal–poor damped Lyαsystem at redshift 6.4». Publicado en la revista The Astrophysical Journal. Puede ser consultado en arXiv.
Referencias: Universe Today
