MIT “encuentra” el nacimiento de las primeras estrellas del Universo

Un grupo de investigadores del MIT ha anunciado lo que han denominado como "uno de los acontecimientos más importantes de la historia del Universo". Han conseguido mirar hacia atrás en el tiempo, a la época de las primeras estrellas y galaxias, encontrando la materia sin mancha apreciable de elementos pesados. Una medición conseguida tras el análisis de la luz del quásar más distante conocido, un núcleo galáctico de más de 13 millones de años luz de la Tierra.

Según Robert Simcoe, del MIT:

El nacimiento de las primeras estrellas es uno de esos momentos importantes en la historia del Universo. Ocurrió en el Universo primitivo, y eran objetos sólo de gas y materia oscura. Se trata del momento en el que el Universo empezó a parecerse a lo que es hoy en día. Y es increíble lo temprano que sucedió, no pasó tanto tiempo.

Lo que han observado los investigadores es la materia anterior a la creación de los elementos pesados del Universo. Actualmente es aceptado que en los minutos después del Big Bang, los protones y los neutrones colisionaron en una fusión nuclear para formar hidrógeno y helio.

Como el Universo enfrió, la fusión se detuvo generando estos elementos básicos, dejando el hidrógeno como el principal constituyente del Universo. Los elementos más pesados, como el carbono y el oxígeno, se formaron cuando las primeras estrellas aparecieron.

Como decíamos, para llevar a cabo tal descubrimiento, desde el MIT se analizó la luz del quásar más distante conocido, un núcleo galáctico de más de 13 millones de años luz de la Tierra que ofrece una instantánea del Universo sólo 750 millones de años después del Big Bang.

El análisis de espectro de luz del quásar no aportó pruebas de elementos pesados en la nube de gas, un hallazgo que sugiere que los datos del quásar se produjeron en el mismo tiempo que las primeras estrellas del Universo. Según Simcoe:

Las primeras estrellas se forman en lugares diferentes en el universo... no se encendieron al mismo tiempo. Pero este es el momento en que empieza a ser interesante.

Y es que hasta ahora los científicos sólo habían sido capaces de observar objetos a menos de 11 millones de años luz. Todos estos elementos se mostraban pesados, lo que sugerían estrellas que ya eran abundantes en ese punto. John O´Meara, profesor de física, lo explicaba así:

Antes de este resultado, no habíamos visto las regiones del universo viejas y carentes de elementos pesados, así que había un eslabón perdido en nuestra comprensión de cómo el contenido elemental del universo ha evolucionado con el tiempo. Posiblemente este descubrimiento proporciona ese entorno tan poco frecuente en el universo, cuando se formaban las estrellas.

Los investigadores tuvieron en cuenta todos los escenarios de otro tipo que pudieran explicar los patrones de luz que observaron, incluyendo las galaxias recién nacidas y otras materias situado en frente del quásar. Sus esfuerzos finalmente confirmaron que el espectro de la luz del quásar indicaba una ausencia de elementos pesados 750 millones años después del Big Bang.

En el futuro, Simcoe espera analizar otros cuásares de esta era temprana para confirmar aún más la ausencia de elementos pesados.

Fuente:

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Las galaxias donde ya no nace casi ninguna estrella

Usando el observatorio ALMA, que se encuentra parcialmente terminado, unos astrónomos han encontrado pruebas convincentes de cómo evolucionan las galaxias que comienzan teniendo una actividad notable de formación estelar, y acaban por convertirse en galaxias elípticas rojas, que se pueden describir como "muertas" porque en ellas ya no nace casi ninguna estrella.

Los autores del nuevo estudio han conseguido hallar estas evidencias al lograr observar un gran grupo de galaxias que se hallan justo en mitad de este proceso de cambio.

Durante años, los astrónomos han estado desarrollando una teoría sobre la evolución galáctica en la que las fusiones entre galaxias espirales podrían explicar por qué las grandes galaxias elípticas tienen muy pocas estrellas jóvenes. Según esta teoría, la fusión de galaxias agrupa una parte del gas y el polvo en cúmulos de rápida formación estelar y otra parte del material acaba siendo tragado por el agujero negro supermasivo que crece en el núcleo de la fusión. A medida que más y más materia es arrastrada hacia el agujero negro, se eyectan poderosos chorros de materia muy caliente y la región alrededor del agujero negro resplandece brillantemente, en la forma de quásar. Estos chorros acaban privando del poco material para formación estelar que todavía le quedaba a la galaxia resultante de la fusión, y de este modo el nacimiento de una estrella pasa a ser un acontecimiento muy infrecuente.

Hasta ahora, los astrónomos nunca habían visto suficientes fusiones de galaxias en esta fase en que los chorros de un agujero negro barren el citado material. Durante algunas de sus primeras observaciones, sin embargo, el observatorio astronómico ALMA se ha convertido en el primero en confirmar casi dos docenas de galaxias en esta breve etapa de evolución galáctica. La labor de análisis ha sido realizada por el equipo de la astrónoma Carol Lonsdale, del Centro norteamericano de Ciencia del ALMA, adscrito al Observatorio Nacional estadounidense de Radioastronomía (NRAO) en Charlottesville, Virginia.

Quásares observados con el sistema ALMA. (Foto: C. Lonsdale, NRAO/AUI/NSF; ALMA (NRAO/ESO/NAOJ))

Los resultados del observatorio ALMA revelan que hay poca o ninguna formación estelar rápida ocurriendo en estas galaxias que, por lo demás, son aún jóvenes y están bastante activas. Esto confirma por tanto la teoría antedicha.

Una vez que el gas de formación estelar se ha expulsado, el proceso de fusión entre las galaxias no es capaz de generar nuevas estrellas. A medida que se extingue la última generación de estrellas azules, masivas y brillantes, pero de corta vida, las estrellas de larga duración, con masa más baja, y que son rojas o de tonos amarillentos o rojizos, llegan a dominar la población estelar resultante de la fusión entre galaxias, dándole a la nueva galaxia una tonalidad general de color rojizo con el paso del tiempo.

Fuente:

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