Hallan los restos de las primeras estrellas del Universo
Con el VLT de Cerro Paranal en la Región de Antofagasta, científicos descubrieron indicadores de las primeras supernovas.
El Universo es inimaginablemente gigante, tanto que si pudiésemos viajar a la velocidad de la luz a la estrella vecina más cercana a nuestro Sol -Próxima Centauri- nos tardaría sólo de ida poco más de cuatro años de trayecto.
Además, su edad también es bastante longeva: los científicos estiman que nuestro Universo tendría alrededor de 13 mil 500 millones de años, de la cual nuestro Sol "apenas" ha vivido cinco mil 500 millones y se considera en la mitad de su vida.
Con esos datos nos podemos hacer una idea de lo que significa el nuevo descubrimiento que realizó el Observatorio Europeo Austral (ESO) a través del Very Large Telescope (VLT), el telescopio óptico más grande del mundo y que se encuentra en Cerro Paranal, en la Región de Antofagasta.
Un equipo de investigadores utilizaron los sofisticados equipos del VLT y por primera vez hallaron huellas o restos de las explosiones de las primeras estrellas del Universo. Esto a través del hallazgo de nubes de gas distintas, cuya composición química coincide con los originales estallidos estelares, lo que ayuda a comprender las estrellas pioneras que nacieron después del Big Bang.
"Por primera vez hemos podido identificar los rastros químicos de las explosiones de las primeras estrellas en nubes de gas muy distantes", afirma Andrea Saccardi, estudiante de doctorado en el Observatorio de París - PSL, quien dirigió este estudio durante su tesis de máster en la Universidad de Florencia.
Los astrónomos creen que las primeras estrellas que se formaron en el Universo, hace 13.500 millones de años, eran muy distintas a las que vemos actualmente: contenían sólo átomos de hidrógeno y helio, los elementos más simples de la naturaleza.
Sin embargo, estas estrellas que se cree fueron decenas o cientos de veces más masivas que nuestro Sol, murieron rápidamente al estallar en supernovas y así enriqueciendo ese gas al crear elementos químicos más pesados.
Para entender más: estrellas muchísimo más masivas que el Sol (más de nueve veces) tienen a agotar su combustible de hidrógeno y helio, colapsando hasta expandirse en una supergigante roja para luego estallar y expulsar todas sus capas exteriores hacia el espacio, lo que recibe el nombre de supernova, brillando incluso más que toda la galaxia y lanzando poderosas emisiones de rayos gamma y también químicos pesados, arrasando con todos los cuerpos celestes a su paso. Aunque en el futuro esos mismos elementos interactuarán para crear nuevas estrellas y con ellas planetas.
Así, generaciones posteriores de estrellas nacieron gracias a ese gas rico en químicos pesados lanzado por las supernovas y a su vez también morirían para crear nuevas estrellas en un ciclo que se repite.
Entonces, ¿Cómo los científicos pueden estudiar las primeras estrellas si ya no están? "Las estrellas primordiales pueden estudiarse indirectamente detectando los elementos químicos que dispersaron en su entorno después de su muerte", dice Stefania Salvadori, profesora asociada de la Universidad de Florencia y coautora del estudio publicado en la revista científica Astrophysical Journal.
Así y utilizando datos tomados con el VLT en Antofagasta, el equipo encontró tres nubes de gas muy distantes, vistas cuando el universo tenía apenas el 10-15% de su edad actual, y con una "huella química que coincide con lo que esperamos de las explosiones de las primeras estrellas", dice el sitio de ESO.
La clave para este hallazgo se basa en la búsqueda de minerales, ya que, si bien las supernovas expulsan material, los restos de explosiones estudiadas mostraron que no fueron lo suficientemente enérgicas como para arrojar elementos como el hierro.
Por lo tanto, el equipo se lanzó a la búsqueda de nubes de gas distantes bajas en hierro, pero abundante de otros elementos y eso fue precisamente lo que encontró: tres de estas nubes del Universo muy temprano, pero pobres en hierro y ricas en carbono y otros químicos: algo así como una huella dactilar de las primeras supernovas.
Esta peculiar composición química también se ha observado en muchas estrellas viejas de nuestra propia galaxia Vía Láctea, las que los investigadores consideran estrellas de segunda generación que se formaron directamente a partir de las "cenizas" de las primeras.
"Nuestro descubrimiento abre nuevas vías para estudiar indirectamente la naturaleza de las primeras estrellas, complementando del todo los estudios de estrellas en nuestra galaxia", explica Salvadori.
Para detectar y estudiar estas nubes de gas distantes, el equipo utilizó balizas de luz conocidas como cuásares, fuentes muy brillantes alimentadas por agujeros negros supermasivos en los centros de galaxias lejanas. A medida que la luz de un cuásar viaja a través del Universo, pasa a través de nubes de gas donde diferentes elementos químicos dejan una huella en la luz.
Para encontrar estas huellas químicas, los científicos analizaron datos sobre varios cuásares observados con el instrumento X-shooter del telescopio VLT de Paranal, el cual es un instrumento especialista en identificar muchos elementos químicos diferentes en estas nubes distantes.