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Distribución de las estrellas más antiguas de nuestra galaxia. Copyright: Edward L. Wrigh.

Con la ayuda de enormes simulaciones de ordenador, astrónomos de la Universidad de California, Santa Bárbara, han mostrado que la primera generación de estrellas (que nunca ha sido observada) debería estar distribuida incluso a través de nuestra galaxia, profundizando el misterio acerca de estos ancestros estelares perdidos. Los resultados fueron publicados en el Astrophysical Journal.

El problema es que a pesar de llevar varios años buscando, nadie ha podido hallar ninguna de estas estrellas. «Muchos astrónomos piensan que esto se debe a que las estrellas sin elementos pesados estarían escondidas de nosotros«, dijo Evan Scannapieco, primer autor y becario posdoctoral en el Instituto Kavli para física teórica de la Universidad de California, Santa Bárbara. «Como nuestra galaxia se formó de adentro hacia fuera, la idea era que esas estrellas (más viejas) estarían cerca del centro. Pero el centro de la Vía Láctea está lleno de polvo y estrellas más jóvenes, lo que dificulta la detección de estrellas viejas individuales en este medio«.

Esta primera generación de estrellas debería verse muy diferente a las estrellas formadas más adelante, como el Sol (que es una estrella de segunda o tercera generación). Más allá de eso, nadie ha detectado una estrella superviviente de esta población primordial. Una de las explicaciones dadas para esta discrepancia es que esas estrellas podrían estar contenidas en regiones cercanas al centro de la Vía Láctea, donde es muy difícil observarlas. Los resultados de este nuevo estudio hacen de esta una explicación inapropiada.

El oxígeno, el carbono y la mayoría de los elementos químicos que encontramos diariamente en la Tierra fueron sintetizados por las estrellas y no durante el Big Bang. «Estos elementos (pesados) son fabricados en los núcleos de las estrellas y permanecen ocultos bajo el gas superficial hasta que la estrella muere y explota, por lo que lo que vemos cuando observamos una estrella son los elementos que la conformaban al nacer», dijo Brad K. Gibson, coautor y jefe del Departamento de Astrofísica Teórica de la Universidad de Central Lancashire, en Inglaterra. «Esto significa que las estrellas de esta primera generación que todavía vivan deberían continuar sin mostrar elementos pesados«.

Llevando a cabo una simulación detallada de la formación de la Vía Láctea, el grupo de investigación reconstruyó no sólo la historia del lugar en que se formaron estas estrellas a lo largo del tiempo, sino también la composición química del gas a partir del cual se formaron. «Mientras las estrellas más viejas terminan todas cerca del centro de la Vía Láctea, a los elementos pesados les toma un largo tiempo enriquecer el gas que se encuentra más lejos«, dijo el coautor Daisuke Kawata, un científico de la Institución Carnegie, de Pasadena, California. «Esto significa que mientras que las estrellas más antiguas acaban cerca del centro de la galaxia, una gran cantidad de estrellas que sólo contienen elementos primordiales se forman más hacia la periferia de la galaxia. Estas estrellas primordiales deberían estar por todas partes«.

Debido a que las estrellas en formación en la Vía Láctea son fácilmente detectables con los telescopios actuales, debe haber alguna otra razón por la que los remanentes de esta generación primordial de estrellas no hayan sobrevivido. «Podría ser que éstas fueran sólo estrellas de alta masa, que no sobrevivieron el tiempo suficiente para permanecer hasta hoy, o podría haber otra explicación que aún no hemos descubierto«, dijo el co-investigador Chris Brook, de la Universidad de Washington. «Cualquiera que sea la respuesta, está claro que el estudio de la periferia de nuestra galaxia tendrá mucho que decirnos acerca de esta importante generación perdida de estrellas«.

Fuente original y figuras:
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–Gibson, B., Kawata, D. & Scannapieco, E. (2006). «Using Enormous Computer Simulations, Astronomers Describe Predicted Present Day Distribution of Elusive First Stars». Office of Public Affairs UC Santa Barbara. [link]