Hallan rastros de las primeras supernovas del universo

¿Hemos encontrado los restos de las primeras estrellas del universo? Un equipo de astrónomos liderados por Stefania Salvadori de la Universidad de Florencia en Italia detectaron estos rastros de lo que parecen ser las primeras supernovas del universo utilizando el Very Large Telescope en Chile.

Nos toca viajar en el tiempo para rastrear la evolución temprana del universo. La forma de detección no fue directa, sino gracias a la luz de los cuásares, esos objetos inmensamente brillantes que se alimentan de la materia que cae en agujeros negros supermasivos. Con esta luz pudieron inferir la existencia de estas estrellas primordiales.

Estrellas de la primera generación

Los astrónomos han identificado las huellas dejadas por la explosión cósmica volátil de las primeras estrellas en el universo primitivo. Es un hallazgo muy importante para nuestra comprensión de las “primeras estrellas” de nuestro cosmos. No podemos observarlas directamente porque estas estrellas se quemaron intensamente y se convirtieron en supernovas en un tiempo muy (cósmicamente) rápido.

“Por primera vez, pudimos identificar los rastros químicos de las explosiones de las primeras estrellas en nubes de gas muy distantes”, explica Andrea Saccardi, estudiante del Observatoire de Paris y autor principal del trabajo que publica la revista The Astrophysical Journal Letters.

Las 'cenizas' de las primeras estrellas podrían haber sido el caldo de cultivo de algunas de las estrellas más antiguas de nuestra galaxia, creen los astrónomos y este trabajo muestra que es posible encontrar las "cenizas" mismas. Esta primera generación de estrellas que se formó hace 13.500 millones de años era muy diferente de los cuerpos estelares que vemos hoy en el universo, ya que, inicialmente, cuando el universo era un lugar oscuro y sombrío, universo estaba repleto de hidrógeno y helio y trazas de otros elementos. Debido a esta abundancia de estos dos elementos, las primeras estrellas eran muy ricas en hidrógeno y helio, pero pobres en metales.

Escudriñando el universo

Creemos que estas primeras estrellas aparecieron hace entre 13.700 y 13.500 millones de años, pero en realidad nunca hemos visto una (las conocemos como estrellas de Población III). Sin embargo, a pesar de que no podemos estudiarlas directamente, no significa que sus rastros hayan desaparecido. Estas estrellas, que se cree que son decenas o cientos de veces más masivas que nuestro Sol, murieron rápidamente en poderosos eventos de supernova, enriqueciendo el gas circundante con elementos más pesados por primera vez en la historia del universo.

Por ello, los investigadores recolectaron observaciones de 54 nubes de material y buscaron rastros de los elementos que probablemente fueron esparcidos por el espacio por las estrellas de Población III, en combinación con un bajo nivel de elementos (como el litio). Finalmente, encontraron tres nubes de gas muy distantes, de cuando el universo tenía solo 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. El equipo usó la luz de cuásares aún más distantes detrás de estas nubes para iluminarlas y permitir a los investigadores determinar su composición química. Resulta que estas tres nubes lejanas del universo primitivo cuentan con muy poco hierro pero mucho carbono y otros elementos: la huella digital de las explosiones de las primeras estrellas.

Este tipo de composición química también se ha encontrado en muchas estrellas antiguas presentes en la galaxia de la Vía Láctea, lo que sugiere que algunas de estas viejas estrellas se formaron directamente a partir de los elementos de las estrellas primogénitas del universo primitivo. Los resultados ponen sobre la mesa que, aunque todavía no hemos visto estrellas de la Población III en estado salvaje, es posible encontrar sus restos.

“Nuestro descubrimiento abre nuevas vías para estudiar indirectamente la naturaleza de las primeras estrellas, complementando completamente los estudios de estrellas en nuestra galaxia”, comenta Stefania Salvadori.

Si contamos con herramientas lo suficientemente potentes para rastrear estas huellas primordiales, podríamos aprender mucho más sobre la evolución de la materia en el universo.

Referencia: