Impresión artística de las estrellas de la Población III tal como habrían aparecido 100 millones de años después del Big Bang
NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva/motor espacial/M. Zamaní
Es posible que finalmente hayamos visto la primera generación de estrellas. Los astrónomos han estado buscando estos gigantes primordiales, llamados estrellas de Población III, durante décadas. Ahora han encontrado el que podría ser el candidato más prometedor hasta el momento.
Se espera que las estrellas de Población III sean muy diferentes de las estrellas modernas o de Población I. Se habrían formado a partir de hidrógeno y helio prístinos, antes de que las supernovas y los poderosos vientos estelares distribuyeran elementos más pesados por todo el universo. También se espera que sean más grandes y más calientes que las estrellas modernas.
Eso es exactamente lo que encontraron Eli Visbal de la Universidad de Toledo en Ohio y sus colegas cuando hicieron un análisis detallado de observaciones anteriores del Telescopio Espacial James Webb (JWST) de una galaxia distante llamada LAP1-B. Tiene un corrimiento al rojo (un número que los astrónomos usan para medir la distancia) de 6,6, lo que significa que vemos a LAP1-B tal como era unos 800 millones de años después del Big Bang. Está tan lejos que la única razón por la que pudimos detectarlo es porque su luz fue amplificada por un cúmulo de galaxias más cercano en un proceso llamado lente gravitacional.
“Debería haber toneladas y toneladas de estos en todo el universo observable, pero sólo podemos mirar debajo de la farola de este cúmulo que está magnificando la luz”, dice Visbal. Cuando él y su equipo calcularon cuántos cúmulos de estrellas de Población III deberíamos encontrar con este corrimiento al rojo, descubrieron que debería ser aproximadamente uno, que es lo que vieron. “Nuestra estimación de abundancia coincidía perfectamente con [the previous research team] encontrar uno donde lo encontraron”, dice.
Otro punto a favor de LAP1-B es que parece tener sólo suficientes estrellas para formar unos pocos miles de veces la masa del sol. Otros candidatos a galaxias de Población III tienden a tener masas estelares mucho mayores, lo que no concuerda con las simulaciones de cómo se forman los cúmulos de estrellas de Población III. “Este es el mejor candidato que tenemos hasta ahora”, afirma Visbal.
Se espera que la mayoría de las estrellas de Población III vivieron y murieron entre 100 y 400 millones de años después del Big Bang, después del cual habrían habido suficientes elementos pesados en el cosmos para formar estrellas más similares a las que vemos hoy. “Este objeto cumple muchos de los requisitos, pero soy un poco escéptico porque ya es tarde para que estas estrellas estén presentes, y puede haber alternativas que podrían hacer el trabajo también”, dice Ralf Klessen de la Universidad de Heidelberg en Alemania. “Sería muy interesante ver un cúmulo de estrellas de Población III, pero estadísticamente esto sería sin duda un caso atípico”.
Sin embargo, es posible que bolsas de hidrógeno y helio prístinos puedan sobrevivir más tiempo y formar estrellas de Población III más adelante, dice Visbal.
“LAP-B1 es un candidato extremadamente interesante, pero aún está lejos de tener las firmas claras e inequívocas que esperamos para una detección limpia de Población III”, afirma Roberto Maiolino de la Universidad de Cambridge. “[For these to be Population III stars]debe ser una combinación extremadamente afortunada de diferentes factores, cada uno de ellos extremadamente raro por sí solo, y mucho más raro cuando tienen que suceder juntos”. Se necesitarán observaciones más profundas y simulaciones más detalladas para saber con certeza si LAP1-B marca la primera vez que vemos estas extrañas estrellas.
Esto es importante porque comprender las estrellas de Población III es crucial para descubrir cómo y cuándo se formaron los primeros elementos pesados. “Pueden decirnos cómo evolucionó la química del universo desde sólo el hidrógeno y el helio hasta toda la química fría y la vida y todo lo que tenemos hoy en el universo”, dice Visbal. Las estrellas de población III fueron los primeros pilares de la complejidad que nos rodea ahora.
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