El Hubble encuentra el "Certificado de Nacimiento" de la estrella más antigua conocida

Un equipo de astrónomos, utilizando el Telescopio Espacial Hubble de la NASA, ha dado un importante paso para acercarse a encontrar la partida de nacimiento de una estrella que ha estado ahí por un tiempo muy largo. «Hemos encontrado que esta es la estrella más antigua conocida con una edad bien determinada», dijo Howard Bond de la Universidad Estatal de Pennsylvania en University Park, Pensilvania, y el Space Telescope Science Institute en Baltimore, Maryland

La estrella podría ser tan antigua como 14.500 millones de años (más o menos 800 millones de años), que a primera vista la haría más antigua que el universo, cuya edad está calculada en aproximadamente 13.800 millones de años, un dilema evidente.

Sin embargo, las estimaciones anteriores de las observaciones que se remontan al 2.000 colocaron a la estrella en una antigüedad de hasta 16.000 millones de años. Y este rango de edad presenta un dilema potencial para los cosmólogos. «Tal vez la cosmología está mal, la física estelar está mal, o la distancia de la estrella está mal», dijo Bond. «Así que nos dispusimos a refinar la distancia».

La nueva edad estimada con el Hubble reduce el rango de incertidumbre de la medición, por lo que se superpone la edad de la estrella con la edad del universo, que se ha calculado de manera independiente determinada por la tasa de expansión del espacio, un análisis del fondo de microondas del Big Bang, y las mediciones de la desintegración de los desechos radiactivos.

Esta «estrella Matusalén», catalogada como HD 140283, se conoce desde hace más de un siglo, debido a su rápido movimiento a través del cielo. La alta tasa de movimiento es evidencia de que la estrella no es más que un visitante de nuestro vecindario estelar. Su órbita lo lleva hacia abajo a través del plano de nuestra galaxia desde la antigua aureola de estrellas que rodean la Vía Láctea, y finalmente regresará al halo galáctico.

Esta conclusión se vio reforzada por los astrónomos de 1950, que pudieron medir una deficiencia de elementos pesados en la estrella, en comparación con otras estrellas en nuestra vecindad galáctica. Las estrellas del halo son algunas de los primeras habitantes de nuestra galaxia, y en conjunto representan una población de estrellas de más edad que nuestro Sol, que se formó más tarde en el disco. Esto significa que la estrella se formó en un momento muy temprano, antes de que el universo fuese en gran parte «contaminado» con elementos más pesados que fueron forjados en el interior de otras estrellas por medio de la nucleosíntesis. (La estrella de Matusalén tiene como mucho un anémico 250avo de contenido de elementos pesados respecto al contenido de nuestro Sol y otras estrellas en nuestra vecindad solar.)

La estrella, que se encuentra en las primeras etapas de su expansión en una gigante roja, se puede observar con binoculares como un objeto de séptima magnitud en la constelación de Libra.

Se utilizó la capacidad de observación del Hubble para refinar la distancia a la estrella, que resulta ser de 190,1 años luz. Bond y su equipo realizaron esta medición mediante el uso de paralaje trigonométrico, donde un desplazamiento aparente en la posición de una estrella es causado por un cambio en la posición del observador. Los resultados se publican en la edición del 1 de marzo de la revista Astrophysical Journal Letters.

El paralaje de las estrellas cercanas se puede medir mediante la observación desde puntos opuestos de la órbita de la Tierra alrededor del Sol. La verdadera distancia de la estrella a la Tierra puede ser calculada con precisión por medio de una sencilla triangulación.

Una vez que se conoce la distancia real, se puede calcular un valor exacto para el brillo intrínseco de la estrella. Conocer el brillo intrínseco de una estrella es un requisito previo fundamental para la estimación de su edad.

Antes de la observación con el Hubble, el satélite Hipparcos de la Agencia Espacial Europea hizo una medición precisa del paralaje de la estrella, pero con una incertidumbre de medición de edad de 2.000 millones de años. Uno de los tres Sensores de Guía Fina del Hubble midió la posición de la estrella Matusalén. Resulta que el paralaje de la estrella llegó a ser prácticamente idéntico a las mediciones de Hipparcos. Pero la precisión del Hubble es cinco veces mejor que la de Hipparcos. El equipo de Bond logró reducir la incertidumbre, por lo que la estimación de la edad fue cinco veces más precisa.

Con un mejor manejo del brillo de la estrella el equipo de Bond refinó la edad de la estrella mediante la aplicación de las teorías contemporáneas acerca de la velocidad de combustión de la estrella, las abundancias químicas y estructura interna. Las nuevas ideas nos dicen que los restos de helio se difunden profundamente en el núcleo, y así la estrella tiene menos hidrógeno para quemar a través de la fusión nuclear. Esto significa que utiliza más rápido su combustible y que, correspondientemente, rebaja su edad.

Además, la estrella tiene una relación más alta de lo previsto de oxígeno a hierro, y esto también reduce la edad. Bond cree que la medición de oxígeno podría reducir aún más la edad de la estrella, porque la estrella se habría formado un poco más tarde, cuando el universo era más rico en abundancia de oxígeno. La reducción del límite máximo de edad haría, sin lugar a dudas, que la estrella sea más joven que el Universo.

«Pon todos los ingredientes juntos y se obtiene una edad de 14.500 millones de años, con una incertidumbre residual que hace que la edad de la estrella sea compatible con la edad del universo», dijo Bond. «Esta es la mejor estrella en el cielo para hacer cálculos exactos de edad en virtud de su cercanía y brillo.»

Esta estrella Matusalén ha visto muchos cambios durante su larga vida. Nació probablemente en una galaxia enana primitiva. La galaxia enana finalmente fue gravitacionalmente rasgada y aspirada por la emergente Vía Láctea hace más de 12.000 millones de años.

La estrella mantiene la órbita alargada a causa de ese evento de canibalismo. Por lo tanto, está de paso por la vecindad solar a una velocidad de cohete de 1.280.000 kilómetros por hora. Se requieren sólo 1.500 años para atravesar un pedazo de cielo del ancho angular de la Luna llena. La velocidad adecuada angular del movimiento de la estrella es tan rápida (0,13 milisegundos de arco por hora) que el Hubble podría fotografiar su movimiento, en realidad, en unas pocas horas.

Fuente: Science Daily. Aportado por Eduardo J. Carletti

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