Estrella anciana apoya la teoría caníbal del crecimiento de la Vía Láctea

Los astrónomos han descubierto una reliquia del temprano Universo: una estrella que puede haber estado entre la segunda generación de estrellas que se formaron luego del Big Bang

Localizada en la galaxia enana Sculptor, a unos 290.000 años luz de distancia, la estrella tiene una composición extraordinariamente similar a la de las estrellas más viejas de la Vía Láctea. Su presencia presta apoyo la teoría que afirma que nuestra galaxia sufrió una fase “caníbal”, creciendo hasta su tamaño actual engulléndose galaxias enanas y otros bloques de construcción galáctica.

“Esta estrella, probablemente, es casi tan vieja como el Universo mismo”, dijo la astrónoma Anna Frebel del Centro de Astrofísica Harvard – Smithsoniano, autora líder del artículo de Nature que reporta el descubrimiento.

Las galaxias enanas son galaxias pequeñas con sólo unos pocos miles de millones de estrellas, comparados con los cientos de miles de millones de la Vía Láctea. En el “modelo ascendente” de formación galáctica, las grandes galaxias alcanzaron su tamaño en miles de millones de años absorbiendo sus vecinas más pequeñas.

“Si miráramos una película acelerada de la historia de nuestra galaxia, podríamos ver un enjambre de galaxias enanas zumbando alrededor de ella como abejas alrededor de una colmena”, explicó Frebel. “Con el tiempo, esas galaxias chocaron una contra otra y mezclaron sus estrellas hasta hacer una gran galaxia: la Vía Láctea”.

Si las galaxias enanas son, en realidad, los bloques constructivos de las galaxias más grandes, entonces las mismas clases de estrellas deberían encontrarse en ambos tipos de galaxias, especialmente en el caso de las viejas estrellas, pobres en metales. Para los astrónomos, los ‘metales’ son elementos químicos más pesados que el hidrógeno y el helio. Debido a que son producto de la evolución estelar, los metales eran raros en el temprano Universo y, por lo tanto, las estrellas viejas tienden a ser pobres en metales.

Las estrellas viejas en el halo de la Vía Láctea pueden ser extremadamente pobres en metales, con una abundancia en metales 100.000 veces más pobre que la del Sol, el cual es una típica estrella más joven, rica en metales. No obstante, los estudios, en la década pasada, fracasaron en la búsqueda de tales estrellas, extremadamente pobres en metales, en galaxias enanas.

“La Vía Láctea parecía tener estrellas que eran mucho más primitivas que cualquier otra estrella en cualquier galaxia enana”, dice el coautor Josh Simon, de los Observatorios de la Institución Carnegie. “Si las galaxias enanas eran los componentes originales de la Vía Láctea, entonces es difícil entender por qué ellas no tendrían estrellas similares”.

El equipo sospechó que los métodos utilizados para encontrar estrellas pobres en metales en galaxias enanas eran parciales, ya que causaban que los reconocimientos perdieran la mayoría de las estrellas pobres en metales. El miembro del equipo Evan Kirby, astrónomo de Caltech, desarrolló un método para estimar la abundancia de metales de grandes números de estrellas a la vez, haciendo posible una búsqueda más eficiente de la mayoría de las estrellas, pobres en metales, en galaxias enanas.

“Esto fue más difícil que encontrar una aguja en un pajar. Necesitamos encontrar una aguja en un montón de agujas”, dijo Kirby. “Clasificamos cientos de candidatas hasta encontrar nuestro objetivo”.

Entre las estrellas que Kirby encontró en la galaxia enana Sculptor había una débil mota de magnitud 18, designada S1020549. Las mediciones espectroscópicas de la luz de la estrella con el telescopio Magellan-Clay de Carnegie, en Las Campanas, Chile, determinaron que tenía una abundancia en metales 6.000 veces más baja que la del Sol; esto es cinco veces más baja que cualquier otra estrella encontrada en una galaxia enana.

Los investigadores midieron la abundancia total de metales de S1020549, desde elementos tales como el magnesio, calcio, titanio, hasta el hierro. El patrón de abundancia total se parece al de las viejas estrellas de la Vía Láctea, dando el primer soporte observacional a la idea que estas estrellas de la galaxia se formaron, originalmente, en galaxias enanas.

Los investigadores esperan que futuras investigaciones descubrirán estrellas adicionales, pobres en metales, en galaxias enanas, a pesar que la distancia y la debilidad de las estrellas plantean un desafío para los actuales telescopios ópticos. La próxima generación de telescopios ópticos extremadamente grandes, tales como el propuesto Gigantesco Telescopio Magallanes de 24,5 metros, equipado con espectrógrafos de alta resolución, abrirá una nueva ventana para estudiar el crecimiento de galaxias a través de la química de sus estrellas.

Mientras tanto, dice Simon, la abundancia extremadamente baja en metales en el estudio de S1020549 marca un paso significativo hacia el entendimiento de cómo se formó nuestra galaxia. “La idea original que el halo de la Vía Láctea se formó destruyendo todas las galaxias enanas, parece ser la correcta”.

Fuente: El Mensajero de los Astros. Aportado por Eduardo J. Carletti

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