Astrónomos identifican a la estrella más “prístina” en el universo conocido Copiar al portapapeles

Durante la evolución de nuestro universo la composición de las estrellas ha tenido cambios. De acuerdo a los modelos astronómicos actuales, las primeras estrellas formadas tras el Big Bang debieron formarse únicamente por hidrógeno y helio.

Con el tiempo aparecerían elementos más pesados que se integrarían en las estrellas posteriores. Se considera a una estrella “prístina” cuando no muestra rastros de elementos pesados, y ese es el caso de SDSS J0715-7334.

Una estrella del inicio del universo

Después del Big Bang se formaron las primeras estrellas. Estas se componían de helio e hidrógeno, ambos elementos ligeros. En estas estrellas ocurrieron procesos de fusión nuclear que formaron elementos más pesados. Estas primeras estrellas los fueron acumulando durante su vida.

Cuando las primeras estrellas explotaron como supernovas dispersaron los nuevos elementos pesados por el espacio. Al formarse nuevas estrellas, participaron los elementos pesados. Los nuevos procesos nucleares dentro de las estrellas formaron nuevos elementos más pesados que posteriormente también se dispersaron de la misma forma.

La luz de las estrellas permite el análisis de los elementos que la forman. A partir de los datos espectroscópicos es posible reconocer la presencia de elementos pesados en las estrellas distantes.

Se considera que una estrella es “prístina” cuando no tiene rastros de elementos pesados. Estas estrellas actualmente son difíciles de encontrar, pertenecen a las primeras generaciones de estrellas y son muy antiguas.

SDSS J0715-7334 es una gigante roja. En ella se ha detectado el nivel más bajo de metalicidad, o cualquier otro elemento pesado, que se conoce hasta ahora. La metalicidad de esta estrella es de 7.8 x 10^-7, la siguiente estrella con un nivel de metalicidad bajo pertenece a la Vía Láctea y tiene un valor de 1.4 × 10^-6.

“Esto es aproximadamente dos veces más pobre en metales que el récord anterior, J1029+1729 (Z < 1,4 10^-6). Es más de diez veces más pobre en metales que la estrella más pobre en hierro conocida, SMSS J0313-6708”, explica Alexander Ji, de la Universidad de Chicago. Él dirigió el estudio.

La presencia de hierro no es el único detalle que resalta. El carbón es un elemento que suele aparecer en estrellas incluso cuando tienen niveles muy bajos de hierro. SDSS J0715-7334 también tiene niveles muy bajos de este elemento, lo que la vuelve una estrella poco común.

De acuerdo con el grupo de investigadores que la estudió, SDSS J0715-7334 se formó con gas de una supernova equivalente a 30 masas solares. Se le conoce como “Población III” y se llegó a esa conclusión por los patrones químicos. La estrella que formó la supernova con este nombre fue una de las primeras después del Big Bang.

“Las abundancias químicas detalladas de las estrellas más pobres en metales pueden relacionarse con las propiedades de las estrellas de la población III sin metales a través de modelos de nucleosíntesis de supernovas”, explican los autores del estudio publicado en el repositorio arXive.

“J0715 7334 es un sondeo especialmente limpio de la Población III, ya que su órbita distante del halo impide completamente la contaminación superficial significativa del medio interestelar y su gran envolvente convectiva elimina cualquier efecto de asentamiento difusivo”, aclara el documento.

Los astrónomos recurrieron a un análisis cinemático para trazar el origen de la estrella en la Gran Nube de Magallanes. Se tomaron datos de la misión Gaia que realiza un mapeo profundo del cielo. También se realizaron modelos orbitales. El análisis sugiere que fue parte de la Gran Nube de Magallanes y posteriormente se integró a la Vía Láctea.

Además de ser muy antigua, J0715−7334 ofrece datos sobre cómo se enfrían las estrellas. Por ahora es la segunda estrella que se conoce por debajo del “umbral de enfriamiento de estructura fina”, que indica que algunas nubes de gas se enfrían más rápido gracias a los elementos pesados que liberan más energía.

Esta estrella “prístina” permite ver hacia el pasado del del universo pero no es todo. También muestra que las nubes de polvo ayudan a reducir la temperatura en estrellas de baja metalicidad. Finalmente, confirma que es un proceso que ocurre también fuera de nuestra galaxia.

Fuente

Astronomers discover the most 'pristine' star in the known universe