La primera estrella que se creo no era tan solitaria como se creía

La primera estrellas en el universo no estaba tan sola como se pensaba anteriormente. De hecho, podrían haberse formado junto a numerosas compañeras cuando los discos de gas que los rodeaban se rompieron durante la formación, dando a luz a hermanos con los fragmentos. Estas son las conclusiones de estudios realizados con la ayuda de simulaciones por ordenador de investigadores del Centro de Astronomía de la Universidad de Heidelberg, junto con sus colegas del Instituto Max Planck para Astrofísica en Garching y de la Universidad de Texas en Austin (EE.UU.). Las conclusiones del grupo, que se publican en Science, arrojan una luz completamente nueva sobre la formación de las primeras estrellas tras el Big Bang.

El modo en que evolucionan las estrellas a partir de nubes de gas cósmico es una batalla feroz y compleja entre la gravedad y la presión del gas. La densidad del gas aumenta debido a su propia fuerza de gravedad. Esto hace que el gas se caliente, como consecuencia aumenta la presión, y el proceso de compresión se detiene. Si el gas logra librarse de la energía térmica, la compresión puede continuar y una nueva estrella ha nacido. Este proceso de enfriamiento funciona especialmente bien si el gas contiene elementos químicos como el carbono o el oxígeno. Las estrellas que se forman de esta manera son normalmente de baja masa, como nuestro sol. Pero en el universo temprano estos elementos todavía no estaban presentes, así que el gas cósmico primordial no puede enfriar muy bien. En consecuencia, la mayoría de los modelos teóricos predicen estrellas primordiales con masas unas cien veces mayor que la del sol.

El astrofísico de Heidelberg Paul Clark y sus colegas investigaron estos procesos con la ayuda de simulaciones por ordenador de muy alta resolución. Sus resultados indican que esta imagen simple debe ser revisada y que el universo primitivo no estaba poblada sólo por grandes estrellas, solitarias. La razón es la física subyacente en los llamados discos de acreción que acompañaron al nacimiento de las primeras estrellas. El gas de la cual se forma una nueva estrella rota, por lo que no puede caer directamente sobre la estrella, sino que primero se acumula en una estructura en forma de disco. Sólo como resultado de la fricción interna el gas puede continuar fluyendo hacia la estrella. Si hay más masa cae sobre este disco y puede ser transportada hacia el interior, se vuelve inestable y se rompe en varios fragmentos. Así que en vez de formar una sola estrella en el centro, se crea un grupo de varias estrellas. Las distancias entre algunas de las estrellas puede ser tan pequeña como la existente entre la Tierra y el Sol.

Según Clark, este descubrimiento abre nuevas y apasionantes perspectivas para la detección de las primeras estrellas en el universo. En las etapas finales de su vida, sistemas estelares pueden producir estallidos intensos de rayos X o rayos gamma. Las futuras misiones espaciales se han previsto específicamente para investigar ráfagas, desde los inicios del universo. También es posible que algunas de las primeras estrellas puedan haber sido catapultadas fuera de su lugar de nacimiento a través de colisiones con sus vecinos antes de que fueran capaces de acumular una gran cantidad de masa. A diferencia de las estrellas de gran masa de corta duración, las estrellas de baja masa pueden sobrevivir miles de millones de años. “Curiosamente, algunas estrellas primordiales de baja masa, incluso pueden haber sobrevivido hasta nuestros días, lo que nos permite sondear las primeras etapas de la estrella y la formación de galaxias en nuestro propio patio trasero cósmico.” , dice Clark.

Junto con Simon Glover y el Rowan Smith, Paul Clark es miembro del grupo de investigación de formación estelar encabezado por el Prof. Ralf Klessen en el Centro de Astronomía de la Universidad de Heidelberg. También participó en la investigación Thomas Pena, del Instituto Max Planck para la Astrofísica (Garching) y el Prof. Volker Bromm de la Universidad de Texas. Esta investigación fue financiada por la Fundación de Baden-Württemberg, en el marco del Programa internacional de nivel superior de Investigación II. El apoyo adicional vino del fondo de innovación FRONTIER de la Universidad de Heidelberg, así como la Fundación Alemana de Investigación, la National Science Foundation y la NASA.

Para obtener más información, visite www.ita.uni-heidelberg.de/research/klessen/science/starformation.shtml

Enlace original: First star in universe were not alone