No todas las estrellas son iguales. Los astrónomos creen que las primeras estrellas que se formaron tras el Big Bang estaban compuestas principalmente de hidrógeno y helio, con trazas de litio, ya que los elementos más pesados se formaron posteriormente por fusión nuclear en su interior. Cuando estas estrellas se convirtieron en supernovas, los elementos más pesados se expandieron por el espacio y formaron más estrellas. Cada generación sucesiva contenía más elementos pesados, y estos también se volvieron progresivamente más pesados.
Si bien la mayoría de las estrellas aún contienen principalmente hidrógeno y helio, ahora también contienen muchos elementos pesados, especialmente a medida que envejecen. Estos elementos aparecen en los datos espectrográficos cuando los astrónomos recopilan luz de estas estrellas distantes. Las estrellas se consideran «prístinas» cuando los datos muestran una ausencia de elementos pesados, lo que significa que probablemente sean estrellas muy raras y antiguas de generaciones anteriores. Y ahora, un grupo de astrónomos, dirigido por Alexander Ji, de la Universidad de Chicago, cree haber encontrado la estrella más prístina registrada. El grupo ha documentado sus hallazgos en el servidor de preimpresión arXiv.
La estrella, conocida como SDSS J0715-7334, es una gigante roja que supuestamente posee la menor metalicidad (o contenido de elementos pesados) jamás encontrada. El detallado análisis espectral y químico del equipo muestra que SDSS J0715-7334 tiene una metalicidad total «Z» inferior a 7,8 x 10⁻⁴. Esto se compara con la siguiente estrella con menor metalicidad conocida actualmente, una estrella ubicada en la Vía Láctea con una metalicidad total de alrededor de 1,4 x 10⁻⁴.
«Esta estrella es aproximadamente dos veces más pobre en metales que la anterior poseedora del récord, J1029+1729 (Z < 1,4 x 10⁻⁴). Es más de diez veces más pobre en metales que la estrella más pobre en hierro conocida, SMSS J0313-6708», afirman los autores del estudio.
Pero esta estrella no solo tiene deficiencia de hierro. SDSS J0715-7334 también contiene una cantidad sorprendentemente baja de carbono. Incluso las otras estrellas documentadas con un contenido de hierro muy bajo contenían una cantidad considerable de carbono, lo que hace que esta estrella recién descubierta sea aún más rara.
El grupo afirma que el patrón químico de SDSS J0715-7334 sugiere que se formó a partir del gas originado por la supernova de una estrella de Población III de 30 masas solares. Las estrellas de Población III fueron las primeras en formarse después del Big Bang.
«Las abundancias químicas detalladas de las estrellas más pobres en metales pueden vincularse con las propiedades de las estrellas de Población III sin metales mediante modelos de nucleosíntesis de supernovas. J0715-7334 es una sonda especialmente limpia de Población III, ya que su órbita distante de halo impide por completo la contaminación superficial significativa del medio interestelar y su amplia envoltura convectiva elimina cualquier efecto de sedimentación difusiva», explican los autores del estudio.
Los investigadores utilizaron análisis cinemático para rastrear el origen de la estrella hasta la Gran Nube de Magallanes (GMM) utilizando datos de Gaia y modelado orbital. El análisis indica que originalmente formaba parte de la GMM y posteriormente migró a la Vía Láctea.
Si bien este descubrimiento ofrece una visión de las primeras estrellas del universo y el origen de los elementos más pesados, los datos de J0715−7334 también aportan algunas respuestas sobre cómo se enfrían las estrellas. El equipo señala que J0715−7334 es ahora la segunda estrella por debajo del llamado «umbral de enfriamiento de estructura fina», que describe cómo algunas nubes de gas se enfrían más rápido con la ayuda de elementos más pesados que liberan más energía. El equipo afirma que este trabajo indica que el enfriamiento con la ayuda del polvo cósmico (o enfriamiento por polvo) es necesario para enfriar las nubes de gas lo suficiente como para formar estrellas de baja metalicidad en este umbral, y que también ocurre en galaxias más allá de la Vía Láctea.
Con información de arXiv
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