Astrónomos detectan casi 200.000 candidatas a estrellas pobres

Mediante el análisis de los datos de varios estudios astronómicos, los astrónomos han detectado 188.002 estrellas candidatas pobres en metales. El descubrimiento, informado en un artículo de investigación publicado el 30 de marzo en el servidor de preimpresión arXiv, puede ayudarnos a comprender mejor cómo evolucionó químicamente el universo.

Las estrellas pobres en metales son objetos raros, ya que hasta ahora solo se han descubierto unos pocos miles de estrellas con abundancia de hierro [Fe/H] por debajo de -2. Actualmente, SMSS J0313–6708, con una metalicidad inferior a -7,3, es la estrella más pobre en metales conocida hasta la fecha.

Los astrónomos están interesados en ampliar la aún corta lista de estrellas pobres en metales, ya que estos objetos tienen el potencial de mejorar nuestro conocimiento de la evolución química del universo. Se cree que la evolución temprana del universo depende de las propiedades de la primera generación de estrellas libres de metales.

Recientemente, se han publicado espectros de fotómetro azul y rojo de baja resolución (espectros BP/RP o XP) para 210 millones de estrellas con el Data Release 3 (DR3) del satélite Gaia de la ESA. Un equipo de astrónomos dirigido por Yupeng Yao de la Universidad de Chicago decidió analizar este conjunto de datos, que brinda la oportunidad de aumentar en gran medida la cantidad de estrellas candidatas pobres en metales. Su estudio se complementó con datos de la encuesta del Telescopio Espectroscópico de Fibra de Objetos Múltiples de Gran Área del Cielo (LAMOST) y del Experimento de Evolución Galáctica del Observatorio Apache Point (APOGEE).

«En este trabajo, entrenamos modelos XGBoost para identificar estrellas pobres en metales en Gaia DR3. La entrada a los modelos son los coeficientes de espectros de XP normalizados y sin enrojecimiento… Utilizamos los coeficientes de espectros de XP normalizados y sin enrojecimiento junto con sus [Fe/H] correspondiente de LAMOST o APOGEE para componer conjuntos de entrenamiento y prueba para entrenar el modelo XGBoost para identificar estrellas pobres en metales en Gaia DR3», explicaron los investigadores.

XGBoost es un algoritmo potente y flexible que se ha utilizado en una variedad de subcampos de la astrofísica. Al emplear el algoritmo de clasificación XGBoost, los astrónomos obtuvieron tres catálogos correspondientes de estrellas candidatas pobres en metales.

En total, el equipo logró identificar 127.096 estrellas brillantes y 60.906 débiles candidatas a estrellas pobres en metales en la galaxia de la Vía Láctea. Los investigadores notaron que el número total de estrellas candidatas pobres en metales que obtuvieron es alrededor de un orden de magnitud mayor que el de estudios previos.

Según el artículo, las estrellas del bulbo galáctico y del halo son los objetos dominantes en toda la muestra. Los astrónomos estiman que se espera que alrededor de 84.200 estrellas de las 188.002 candidatas identificadas sean estrellas genuinamente pobres en metales, lo que representa una pureza general del 45%.

Los autores del estudio esperan que unas 600 estrellas de las supuestas 84.200 estrellas genuinamente pobres en metales sean extremadamente deficientes en metales, con metalicidades por debajo de -3,5. Calcularon que las otras 2.800 estrellas deberían tener metalicidades entre -3,5 y -3,0.

Con información de arXiv