Una estrella prístina que carece de casi cualquier elemento más pesado que el hidrógeno y el helio podría ser el descendiente inmediato de una de las primeras estrellas del universo.
Si las estrellas fueran como mitos, entonces la primera generación de estrellas que existió en el cosmos sería como los dioses de la antigua Grecia: masivas, misteriosas y profundamente influyentes en lo que vino después de ellas.
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Sin embargo, nadie ha visto tampoco una de estas primeras estrellas, “porque eran masivas, vivían rápido y morían jóvenes, o las estrellas de Población III de menor masa que podrían persistir hasta el día de hoy son extremadamente raras”, dijo Kevin Schlaufman de la Universidad Johns Hopkins en un comunicado.
Entonces, aunque todavía no hemos visto una estrella de Población III, una estrella llamada SDSS J0715-7334 es la mejor opción: una estrella que se formó a partir de una nube casi prístina de gas que había sido contaminada por elementos pesados formados en la explosión de supernova de una estrella de Población III.
SDSS J0715-7334 fue identificado inicialmente por Schlaufman en datos del Sloan Digital Sky Survey en 2014, y luego descubierto de forma independiente en 2025 por un equipo de estudiantes dirigido por Alexander Ji de la Universidad de Chicago.
En los primeros tres minutos después del Big Bang, sólo existían tres elementos: hidrógeno, helio y ínfimas trazas de litio. Esto es todo con lo que tuvo que trabajar el universo para formar las primeras estrellas. Todos los demás elementos de la tabla periódica tuvieron que ser formados posteriormente por estrellas, empezando por las explosiones de supernova de las estrellas más masivas de Población III.
Los elementos pesados producidos en la muerte violenta de una estrella de primera generación contaminaron rápidamente una nube primordial de hidrógeno molecular y helio que posteriormente colapsó para formar SDSS J0715-7334. Esto habría ocurrido durante los primeros cien millones de años después del Big Bang.
Utilizando el espectrógrafo de alta resolución Magellan Inamori Kyocera Echelle en el Telescopio Magellan Clay de 6,5 metros en el Observatorio Las Campanas en Chile, un equipo liderado por Ji e incluido Schlaufman dio seguimiento al SDSS J0715-7334 para cuantificar su abundancia de elementos pesados, a los que los astrónomos se refieren como “metales”, pero que incluyen elementos como el carbono y el oxígeno, así como aluminio y hierro.
Nuestro sol está formado por un 74,9% de hidrógeno, un 23,8% de helio y un 1,3% de metales, lo que es indicativo de las muchas generaciones de estrellas a lo largo del tiempo cósmico que han acumulado abundancia de elementos pesados en el universo. Por otro lado, el equipo de Ji y Schlaufman descubrió que SDSS J0715-7334 es casi exclusivamente hidrógeno y helio con sólo un 0,005% de la abundancia de metales que posee nuestro Sol. No se ha encontrado ninguna otra estrella que sea tan prístina y con tan pocos elementos pesados. El anterior poseedor del récord, una estrella de nuestra Vía Láctea catalogada como SDSS J1029+1729, tiene el doble de abundancia de elementos pesados que SDSS J0715-7334.
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“La estrella [SDSS J0715-7334] tiene tan poco carbono que sugiere que una temprana dispersión de polvo cósmico es responsable de su formación”, dijo Ji en otra declaración.
“Si bien esta estrella no tiene una composición primordial en sí misma, es lo más cerca que los astrónomos han estado jamás de la generación estelar de Población III en esta métrica particular”, añadió Schlaufman.
A partir de su composición química, el equipo de Ji y Schlaufman pudieron trabajar hacia atrás para deducir la masa de la estrella y la energía de su supernova que produjo los escombros que contaminaron la nube de nacimiento de SDSS J0715-7334. Descubrieron que la estrella de Población III que murió tenía una masa de al menos 30 veces la de nuestro sol, y que su explosión de supernova fue más energética de lo que es habitual en la actualidad.
SDSS J0715-7334 fue descubierto a 80.000 años luz de distancia, donde parece estar migrando desde el halo exterior de la Gran Nube de Magallanes (LMC), de ahí que los estudiantes de Ji apodaran a la estrella como “Antiguo Inmigrante”.
Junto con su compañera, la Pequeña Nube de Magallanes, la LMC es una llegada reciente a las costas de la Vía Láctea, y durante gran parte de su historia las Nubes de Magallanes no formaron estrellas ni acumularon su inventario químico. Sólo desde que estuvieron cerca de la influencia gravitacional de la Vía Láctea las cosas realmente se pusieron en marcha dentro de ellos.
“Es posible que encontremos una proporción relativamente mayor de estrellas ultrapobres en metales en galaxias como las Nubes de Magallanes que en nuestra propia galaxia, la Vía Láctea”, dijo Schlaufman.
El Sloan Digital Sky Survey es una excelente herramienta para buscar estrellas antiguas y prístinas como SDSS J0715-7334. Ubicado en el Observatorio Apache Point en Nuevo México, realiza amplios estudios del cielo nocturno, realizando mediciones espectroscópicas ópticas e infrarrojas de millones de estrellas y galaxias.
“Todavía queda mucho por hacer para comprender lo que realmente estaba sucediendo en esa época hace mucho, mucho tiempo, cuando la Vía Láctea era joven”, dijo Schlaufman. “Sólo hemos arañado la superficie con esta fase actual del Sloan Digital Sky Survey”.
La investigación fue publicada en la edición del 3 de abril de Nature Astronomy.