Identifican estrellas primigenias en galaxias cercanas

La galaxia enana de Fornax es una de las galaxias enanas vecinas de nuestra Vía Láctea. Nuestra Galaxia, como todas las grandes galaxias, se cree que se formó a partir de pequeñas galaxias en los primera era del Universo. Estas pequeñas galaxias también contienen muchas estrellas muy antiguas, como la Vía Láctea. Un equipo de astrónomos ha demostrado que esto es realmente lo que sucede. Imagen compuesta a partir de datos del Sondeo Digitized Sky 2.
Usando el Very Large Telescope del ESO, un grupo de astrónomos ha resulto uno de los rompecabezas astrofísicos más importantes sobre las estrellas más antiguas de nuestra vecindad galáctica, que han permanecido sigilosamente ocultas. Este es un asunto crucial para comprender mejor las primeras estrellas en el universo. "Hemos, de hecho, encontrado un fallo en los métodos forenses utilizados hasta ahora", señaló Else Starkenburg, autora principal de un artículo que informa de los nuevos hallazgos. "Nuestro enfoque mejorado nos permite descubrir las estrellas primitivas ocultas entre las demás estrellas comunes."
Se cree que las estrellas primitivas se formaron a partir de material forjado, poco después de la Big Bang, hace 13.700 millones de años. Generalmente tienen menos de una milésima de la cantidad de elementos químicos más pesados que el hidrógeno y el helio que observamos en el Sol y se llaman "estrellas extremadamente pobres en metales." Pertenecen a una de las primeras generaciones de estrellas en el universo cercano. Estas estrellas son muy raras y se han observado principalmente en la Vía Láctea.
La galaxia enana de Escultor es una de las galaxias enanas vecinas de nuestra Vía Láctea. Crédito: ESO / Digitized Sky Survey 2
Los cosmólogos creen que las grandes galaxias como la Vía Láctea se formaron a partir de la fusión de galaxias más pequeñas. La población de nuestra Vía Láctea de estrellas extremadamente pobres en metales o "estrellas primitivas" deberían haber estado ya presentes en la galaxias enanas que se formaron, y poblaciones similares deberían estar presentes en otras galaxias enanas. "Hasta ahora, las pruebas de su existencia habían sido escasas", explicó la coautora Giuseppina Battaglia. "Los sondeos a gran escala realizados en los últimos años, siguieron mostrando que las poblaciones más antiguas de estrellas en la Vía Láctea y las galaxias enanas pero no se corrrespondían, algo que no podía en absoluto esperarse de los modelos cosmológicos. "
Las abundancias de elementos se miden a partir de los espectros, que proporcionan las huellas químicas de las estrellas. Los equipos de abundancias en las galaxias enanas y de velocidades Radiales utilizaron el instrumento de FLAMES del Very Large Telescope de ESO para medir los espectros de más de 2000 estrellas gigantes individualmente en cuatro de nuestros vecinos galácticos, las galaxias enanas de: Fornax, Escultor, Sextante y Carina. Puesto que las galaxias enanas están típicamente a 300.000 años luz de distancia (aproximadamente tres veces el tamaño de nuestra Vía Láctea) sólo pueden medirse las características más importantes de sus espectros, como si fuesen huellas digitales borrosas. El equipo no encontró ninguna de su gran colección de huellas espectrales de estrellas que pareciese pertenecer a la clase de estrellas en que se convirtieron después, las raras estrellas extremadamente pobres en metales se hallan en la Vía Láctea.
El equipo de astrónomos de Starkenburg ha aportado un nuevo enfoque del problema a través de una cuidadosa comparación de los espectros con modelos por computadora. Se descubrieron tan sólo sutiles diferencias que distinguían las huellas químicas de una estrella normal pobre en metal con una estrella extremadamente pobre, explicando por qué los métodos anteriores no tuvieron éxito en hacer la identificación.
Los astrónomos también confirmaron el estado casi prístino de varios estrellas extremadamente pobres en metales gracias a los espectros de estrellas mucho más detallados obtenidos con el instrumento UVES del Very Large Telescope de ESO. "En comparación con las huellas dactilares borrosas que teníamos antes, esto sería como si mirasemos la huella digital a través de un microscopio", explica el miembro del equipo de Vanessa Hill. "Desafortunadamente, tan sólo un pequeño número de estrellas puede observarse de forma esta manera porque es necesario mucho tiempo de observación."
"Entre los nuevas estrellas extremadamente estrellas pobres en metales descubiertas en estas galaxias enanas, tres tienen una cantidad relativa de elementos químicos pesados de sólo entre 1 / 3000 y 1 / 10 000 de lo que se observa en el Sol, superando incluso a la estrella récord más primitiva encontrada fuera de la Vía Láctea", añadió el miembro del equipo de Martin Tafelmeyer.
"No sólo nuestro trabajo ha puesto de relieve que algunas de las interesantes primeras estrellas en estas galaxias, sino que proporciona una poderosa técnica para hallar estas primeras estrellas", concluyó Starkenburg. "De ahora en adelante ¡no hay lugar donde esconderse!"
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