La búsqueda de las primeras estrellas que aparecieron en los albores del Universo ha dado como resultado una de las estrellas más antiguas que hemos encontrado hasta ahora, justo al lado de nuestra propia galaxia.
No es del todo miembro de la primera generación estelar. Este destello en la oscuridad, conocido como LMC 119, fue visto en el Gran Nube de Magallanes que orbita la Vía Láctea, y es la primera estrella de la segunda generación del Universo que se encuentra en otra galaxia.
“Esta estrella proporciona una ventana única al proceso temprano de formación de elementos en galaxias distintas a la nuestra”. dice el astrofísico Anirudh Chiti de la Universidad de Chicago, quien dirigió la investigación.
“Hemos construido una idea de cómo se ven estas estrellas enriquecidas químicamente por las primeras estrellas en la Vía Láctea, pero aún no sabemos si algunas de estas firmas son únicas o si algo sucedió de manera similar en otras galaxias. “
Las primeras estrellas del Universo no tenían una gama diversa de materiales con los que trabajar. Se formaron a partir de las nubes de hidrógeno y helio que se fusionaron en el Universo temprano a raíz de la Big Bangconvirtiendo sus núcleos en máquinas de fusión que iluminaban la oscuridad.
Fueron estas estrellas, que convirtieron el hidrógeno en helio, y luego el helio en carbono, y así sucesivamente, hasta llegar al hierro para las estrellas más masivas, que inició la producción de la tabla periódica de elementos del Universo. Las violentas explosiones y colisiones de las estrellas produjeron elementos aún más pesados.
Una vez que estos elementos estuvieron en el Universo, fueron absorbidos por las generaciones posteriores de estrellas. La metalicidad de una estrella es uno de los indicadores que utilizan los astrónomos para determinar su edad; Una menor cantidad de metales en la composición de una estrella significa que nació antes en el Universo, cuando había mucho menos metal a su alrededor.
El Santo Grial serían las estrellas con sin metalicidad cualquiera que sea, los de la primera generación. Pero todavía no se ha encontrado ninguno. Creemos que es porque la mayoría de esas primeras estrellas eran tan grandes que se quemaron y murieron extremadamente rápido.
Lo que hemos encontrado en la Vía Láctea son estrellas que los astrónomos creen que pertenecen a la segunda generación, con tan poca metalicidad que debieron haber nacido. sólo del material que quedó después de que la primera generación explotara y se convirtiera en polvo de estrellas.
Son extremadamente raras (menos de una estrella entre 100.000 es una estrella de segunda generación), pero vale la pena buscarlas, dicen los investigadores. Y encontrar uno fuera de la Vía Láctea podría decirnos si los materiales que flotaban alrededor del Universo temprano estaban distribuidos uniformemente.
“En sus capas exteriores, estas estrellas conservan los elementos cercanos a donde se formaron”, chiti dice. “Si puedes encontrar una estrella muy antigua y obtener su composición química, podrás entender cómo era la composición química del universo donde se formó esa estrella, hace miles de millones de años”.
Para encontrar estrellas antiguas extragalácticas, Chiti y sus colegas centraron su atención en la Gran Nube de Magallanes, un satélite de la Vía Láctea que orbita a una distancia de alrededor de 160.000 años luz. Aquí encontraron LMC 119, una estrella tan pobre en elementos más pesados que debe ser miembro de la segunda generación de estrellas.
Curiosamente, el equipo encontró en LMC 119 una de las respuestas que buscaban. Se diferencia en composición de las estrellas de segunda generación de la Vía Láctea: tiene significativamente menos carbono y hierro.
“Eso fue muy intrigante y sugiere que tal vez la mejora del carbono de la generación más temprana, como vemos en la Vía Láctea, no fue universal. Tendremos que hacer más estudios, pero sugiere que hay diferencias de un lugar a otro. ” chiti dice.
“Creo que estamos completando la imagen de cómo se veía el proceso inicial de enriquecimiento de elementos en diferentes entornos”.
Los investigadores creen que más de estas antiguas estrellas podrían estar acechando en la Gran Nube de Magallanes. Encontrarlos podría proporcionar nuevas pistas sobre la infancia del Universo y las diferencias en los caminos evolutivos seguidos por estrellas separadas en el espacio y el tiempo.
La investigación ha sido publicada en Naturaleza Astronomía.