Los astrónomos descubren cuál podría ser una de las estrellas más antiguas del universo conocido

Una estrella gigante roja a 16.000 años luz de distancia parece ser un miembro genuino de la segunda generación de estrellas del Universo.

Según un análisis de sus abundancias químicas, parece contener elementos producidos en la vida y muerte de una sola estrella de primera generación. Por lo tanto, con su ayuda, incluso podríamos encontrar la primera generación de estrellas jamás nacida, ninguna de las cuales aún se ha descubierto.

Además, los investigadores realizaron su análisis mediante fotometría, una técnica que mide la intensidad de la luz, ofreciendo así una nueva forma de encontrar objetos tan antiguos.

“Informamos el descubrimiento de SPLUS J210428.01−004934.2 (en adelante SPLUS J2104−0049), una estrella ultra pobre en metales seleccionada de su fotometría S-PLUS de banda estrecha y confirmada por espectroscopía de resolución media y alta”. los investigadores escribieron en su artículo.

“Estas observaciones de prueba de concepto son parte de un esfuerzo continuo para confirmar espectroscópicamente candidatos de baja metalicidad identificados a partir de fotometría de banda estrecha”.

Aunque sentimos que tenemos una idea bastante clara de cómo el Universo creció a partir de la Big Bang Para la gloria repleta de estrellas que conocemos y amamos hoy, las primeras estrellas en encender sus luces parpadeantes en la oscuridad primordial, conocidas como estrellas de Población III, siguen siendo un misterio.

Los procesos actuales de formación de estrellas nos dan algunas pistas sobre cómo se unieron estas primeras estrellas, pero hasta que las encontremos, basaremos nuestra comprensión en información incompleta.

Un rastro de migas de pan son las estrellas de la Población II: las próximas generaciones después de la Población III. De ellos, la generación que sigue inmediatamente a la Población III es quizás la más emocionante, ya que es la más cercana en composición a la Población III.

Podemos identificarlos por su abundancia extremadamente baja de elementos como carbono, hierro, oxígeno, magnesio y litio, detectados analizando el espectro de luz emitida por la estrella, que contiene las huellas químicas de los elementos en ella.

Eso es porque, antes de la existencia de las estrellas, no había elementos pesados: el Universo era una especie de sopa turbia de principalmente hidrógeno y helio. Cuando se formaron las primeras estrellas, esto es de lo que deberían haber estado hechas también: es a través del proceso de fusión termonuclear en sus núcleos que se formaron los elementos más pesados.

Primero, el hidrógeno se fusiona en helio, luego el helio en carbono, y así sucesivamente hasta llegar al hierro, dependiendo de la masa de la estrella (las más pequeñas no tienen suficiente energía para fusionar helio en carbono y terminar con sus vidas). cuando llegan a ese punto). Incluso las estrellas más masivas no tienen suficiente energía para fusionar el hierro; cuando su núcleo es completamente de hierro, se convierten en supernovas.

Estas colosales explosiones cósmicas arrojan todo ese material fundido al espacio cercano; Además, las explosiones son tan enérgicas que generan una serie de reacciones nucleares que forjan elementos aún más pesados, como el oro, la plata, el torio y el uranio. Las estrellas bebés que se forman a partir de nubes que contienen estos materiales tienen una metalicidad más alta que las estrellas anteriores.

Las estrellas de hoy, Población I, tienen la metalicidad más alta. (Por cierto, esto significa que eventualmente no se podrán formar nuevas estrellas, ya que El suministro de hidrógeno del universo es finito – buenos tiempos.) Y las estrellas que nacieron cuando el Universo era muy joven tienen una metalicidad muy baja, con las primeras estrellas conocidas como estrellas ultra-pobres en metales o estrellas UMP.

Estas UMP se consideran estrellas auténticas de la Población II, enriquecidas con material de una sola supernova de la Población III.

Utilizando un estudio fotométrico llamado S-PLUS, un equipo de astrónomos dirigido por NOIRLab de la National Science Foundation identificó SPLUS J210428-004934, y aunque no tiene la metalicidad más baja que hemos detectado hasta ahora (ese honor pertenece a SMSS J0313-6708), tiene una metalicidad promedio para una estrella UMP.

También tiene la menor abundancia de carbono que los astrónomos hayan visto en una estrella ultra pobre en metales. Esto podría darnos una nueva restricción importante sobre la estrella progenitora y los modelos de evolución estelar para metalicidades muy bajas, dijeron los investigadores.

Para averiguar cómo podría haberse formado la estrella, realizaron un modelado teórico. Descubrieron que las abundancias químicas observadas en SPLUS J210428-004934, incluidas las abundancias de estrellas UMP bajas en carbono y más normales de otros elementos, podrían reproducirse mejor mediante una supernova de alta energía de una sola estrella de la Población III 29,5 veces la masa del Sol. .

Sin embargo, los ajustes más cercanos del modelado aún no pudieron producir suficiente silicio para replicar exactamente SPLUS J210428-004934. Recomendaron buscar estrellas más antiguas con propiedades químicas similares para intentar resolver esta extraña discrepancia.

“Las estrellas UMP adicionales identificadas a partir de la fotometría S-PLUS mejorarán en gran medida nuestra comprensión de las estrellas Pop III y permitirán la posibilidad de encontrar una estrella de baja masa libre de metales que todavía viva en nuestra galaxia hoy”. los investigadores escribieron.

Su artículo ha sido publicado en Las cartas del diario astrofísico.

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