09/Jun/05

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Descubierta la estrella con menos cantidad de metal que se conoce

Un equipo internacional de astrónomos ha anunciado el descubrimiento de una estrella que marca un nuevo hito en escasez en metales.

(Astroenlazador) La composición química de la estrella HE1327-2326, medida con el espectrógrafo de alta dispersión del Telescopio Subaru (HDS), contiene evidencias de nucleosíntesis de las primeras generaciones de estrellas nacidas tras el Big-Bang hace 14.000 millones de años. La primera generación estelar surgió algunos cientos de millones de años tras el gran evento, formando parte activa en la transición de un Universo de hidrógeno y helio a uno mucho más rico en elementos químicos y objetos, incluyendo estrellas y galaxias.

Recientes estudios teóricos sobre las primeras estrellas que existieron, sugieren la formación de estrellas supermasivas (cientos de veces más pesadas que el Sol e inexistentes en la actualidad en la Vía Láctea) pero no predicen estrellas de tipo solar en aquella primera época. Sin embargo, no existen hasta la fecha claras evidencias observacionales al respecto.

Una aproximación al problema consiste en investigar estrellas muy antiguas de nuestra propia galaxia. Estas contienen sólo pequeñas cantidades de elementos pesados, hierro en particular, cuyos patrones de abundancia limitan los modelos de nucleosíntesis de la primera generación de estrellas y su distribución de masa. Entre tal población estelar deficiente en hierro podría hallarse alguna de la primera generación de estrellas poco masivas, que esencialmente no contendrían elementos pesados.

En base a la breve vida de las grandes estrellas, algunos millones de años después, aquellos astros ancestrales habrían explotado como supernovas diseminando nuevos elementos por el medio interestelar. No sucede así con las estrellas menores; nacidas a partir del material de ese medio podrían permanecer aún como supervivientes, ya que su existencia puede prolongarse tanto como el propio Universo. La búsqueda de tales reliquias cósmicas, estrellas muy viejas y de baja masa, y subsecuente investigación de la abundancia de sus elementos, permitirá caracterizar la primera nucleosíntesis en estrellas masivas. Lo que es más, si se han formado estrellas de baja masa directamente a partir del gas remanente del Big-Bang deberían hallarse estrellas de hidrógeno y helio exclusivamente. Se conocían varias estrellas con hierro en proporción 1/10.000 de la abundancia solar de este metal. La ausencia de objetos con menos hierro se consideraba una posible evidencia de que ya no existen estrellas tan primordiales. Sin embargo, la estrella HE0107-5240 (gigante roja muy avanzada) descubierta en el 2001, muestra una abundancia de hierro más de un orden de magnitud inferior a la de estrellas previamente conocidas.

La estrella HE1327-2326 muestra la menor abundancia de hierro que se ha observado. Identificada como candidato a estrella pobre en metales desde el Telescopio Schmidt, de 1,5 metros (ESO), se midió su abundancia mediante espectroscopía desde el telescopio de 3,6 metros, revelándose extremadamente baja. La observación del Subaru acoplada a la fotometría del Telescopio MAGNUM mostró una abundancia de hierro de 1/250.000 respecto a la del Sol.

Se han propuesto varios escenarios para explicar la proporción de elementos químicos de estas estrellas. Uno de los modelos mantiene que esta estrella pertenece a la primera generación y sus elementos pesados son resultado de la polución del medio interestelar. En este caso los modelos de supernova propuestos por astrónomos de la Universidad de Tokio explicarían la composición de ambas estrellas; las estrellas progenitoras de las supernovas no serían supermasivas, sólo varias decenas de masas solares.

HE1327-2326 es una estrella menos evolucionada, y por tanto en su composición no influyen procesos nucleares internos. Podría ser una estrella de primera generación, en cuyo caso sus metales proceden de la polución del medio interestelar, aunque se requiere algún otro proceso para dar cuenta de la elevada cantidad de elementos más ligeros, como el carbono. Quizá la nucleosíntesis en una estrella compañera de masa intermedia que en las últimas etapas de su evolución envió material producto de su nucleosíntesis a la superficie de la estrella secundaria, la observada actualmente. La estrella principal sería ahora una indetectable enana blanca. La transferencia de material tiene lugar en muchos sistemas binarios, pero no existen todavía indicios de que HE1327-2326 lo sea.