Una nube antigua de gas revela que las primeras estrellas del universo se formaron rápidamente

El descubrimiento de una nube cósmica de gas de hace 13.000 millones de años permitió a un equipo de astrónomos de Carnegie llevar a cabo la medición más temprana de cómo el universo se enriqueció con una serie de elementos químicos. Lo que han encontrado es que la primera generación de estrellas se formó más rápido de lo que se creía previamente. La investigación, liderada por Eduardo Bañados de Carnegie-Princeton, se ha publicado en la revista Astrophysical Journal.

El Big Bang inició el universo como una sopa caliente y turbia de partículas extremadamente energéticas que se estaba expandiendo muy rápido. A medida que este material se dispersaba, se enfriaba, y las partículas se aglutinaron para formar gas hidrógeno neutro. El universo permaneció oscuro, sin fuentes luminosas, hasta que la gravedad condensó la materia para formar las primeras estrellas y galaxias.

Todas las estrellas, incluyendo las de primera generación, actúan como fábricas químicas, sintetizando casi todos los elementos que conforman el mundo a nuestro alrededor. Cuando las estrellas originales explotaron como supernovas, diseminaron los elementos que crearon, sembrando el gas circundante. Las posteriores generaciones de estrellas incorporaron estos elementos, e incrementaron poco a poco las abundancias químicas de sus entornos.

Pero las primeras estrellas se formaron en un universo aún frío y prístino. Por tanto, estas estrellas iniciales produjeron elementos en diferentes proporciones que aquellos sintetizados por estrellas más jóvenes, que se formaron en un entorno que ya había sido enriquecido por las generaciones previas.

Los astrónomos han usado desde hace mucho a los cuásares para averiguar la composición química del gas cósmico con el paso del tiempo, mostrándonos cómo las diferentes generaciones de estrellas enriquecen su entorno. Mientras realizaban un inventario de cuásares utilizando los telescopios Magallanes, en el observatorio de Las Campanas (Chile), los astrónomos encontraron una nube de gas primitiva.

Los cuásares son objetos tremendamente luminosos que están conformados por enormes agujeros negros con materia a su alrededor, en el centro de galaxias masivas. Dado que la nube de gas se halla entre el cuásar y nosotros, la luz increíblemente brillante del cuásar debe pasar a través de ella para llegar hasta la Tierra, y los astrónomos pueden aprovechar esto para entender la química de la nube. Este descubrimiento proporcionó una oportunidad sin precedentes para caracterizar una nube de gas procedente de los primeros mil millones de años de la historia cósmica.

El equipo encontró que la composición química de la nube es bastante moderna, y no tan primitiva como se esperaba si debía estar dominada por las primeras estrellas. Aunque se formó solo 850 millones de años después del Big Bang, sus abundancias químicas ya eran tan altas como las vistas habitualmente en nubes cómicas de gas que se formaron varios miles de millones de años después.

Aparentemente, la primera generación de estrellas ya había expirado en la época en que se formó la nube. Esto muestra que el universo se vio rápidamente inundado por productos químicos de generaciones posteriores de estrellas, incluso antes de que las actuales galaxias existieran.

El equipo espera descubrir nubes de gas aún más antiguas que nos proporcionarán nueva información sobre las primeras estrellas del universo.

Fuente NCYT 



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