En busca de las estrellas más viejas

Los astrónomos, con una notable simplificación, suelen llamar metales a todos los elementos químicos de la tabla periódica excepto el hidrógeno y el helio, aludiendo no al hecho de que realmente lo sean, sino a que casi todos se han creado a lo largo de la historia del cosmos en sucesivas generaciones de estrellas, esos imponentes reactores de fusión. Sin embargo, el helio y el hidrógeno son primordiales, es decir, se formaron en el inicio del universo antes de que hubiera estrellas. Por ello, los astros más antiguos son definidos como extremadamente pobres en metales, porque éstos últimos no empezaron a existir hasta que se produjeron precisamente en dichos astros. Hasta ahora era muy difícil distinguir estas estrellas fuera de nuestra galaxia, la Vía Láctea. Pero un equipo internacional de astrónomos, con un enfoque de búsqueda avanzado, ha logrado "descubrir estrellas primitivas entre todas las demás, que son mucho más comunes" en otras galaxias, según explica Else Starkenburg, líder del grupo.

Las estrellas primitivas deben de haberse formado a partir de materia creada poco después del Big Bang, hace unos 13.700 millones de años, y típicamente tienen menos de una milésima parte de la cantidad de elementos químicos más pesados que el hidrógeno y el helio, por lo que son denominadas estrellas de metalicidad extremadamente baja. Pertenecen a la primera generación estelar en el universo cercano, son muy poco corrientes y se observan, sobre todo, en la Vía Láctea, explica en un comunicado el Observatorio Europeo Austral (ESO), en cuyo complejo de telescopios VLT, en Chile, han hecho su investigación estos astrónomos.

"Para comprender la evolución de las galaxias es crítico comprender cómo se desarrolla en el tiempo la metalicidad de las estrellas en diferentes entornos físicos", explican los científicos en la revista Astronomy&Astrophysics, donde presentan su hallazgo.

Los cosmólogos creen que las grandes galaxias, como la nuestra, se formaron por fusión de otras más pequeñas, continua el ESO. Así, la población de estrellas primitivas de metalicidad extremadamente baja en nuestra Vía Láctea estarían ya presente en las galaxias enanas a partir de las cuales se formó. Por tanto, en las galaxias similares debe haber poblaciones similares. "Pero hasta ahora las evidencias han sido escasas", afirma Giuseppina Battaglia (ESO), una de las investigadoras del equipo. "Extensas observaciones que se han realizado en los últimos años muestran que las poblaciones más antiguas de estrellas en la Vía Láctea y en las galaxias enanas no cuadran, algo inesperado según los modelos cosmológicos".

"La existencia o ausencia de estas estrellas [de metalicidad extremadamente baja] revela información valiosa acerca de la historia de la evolución química de una galaxia, ya que son las estrellas más pristinas (y, por tanto, probablemente las más antiguas) del sistema", especifican Starkenburg y sus colegas en su artículo.

El equipo ha medido los espectros de luz (que indican la composición química) de 2.000 estrellas gigantes en cuatro galaxias enanas vecinas de la Vía Láctea. Como esas galaxias están a unos 300.000 años luz de distancia de la nuestra, es difícil determinar con precisión la huella de composición química de los astros individuales en esos espectros y sólo las señales más fuertes se pueden medir. Starkenburg y sus colegas se llevaron una sorpresa cuando vieron que ninguna estrella de las analizadas parecía ser del tipo que ellos andaban buscando, es decir, los poco corrientes astros de metalicidad extremadamente baja. Para indagar en el problema decidieron comparar los resultados de sus observaciones con simulaciones cosmológicos por ordenador y así han descubierto que la huella química de estrellas poco metálicas y la de estrellas de metalicidad extremadamente baja es muy sutil, lo que explicaría por qué las observaciones anteriores con otros métodos no lograban distinguirlas.

Gracias a los instrumentos de alta sensibilidad del VLT, estos astrónomos han podido confirmar la condición de pristinas de varias estrellas de metalicidad extremadamente baja. "En comparación con las huellas que teníamos antes, las que hemos obtenido ahora son como si las mirásemos con un microscopio, pero desgraciadamente sólo se pueden observar así unos pocos astros porque el método lleva mucho tiempo de telescopio", afirma Vanessa Hill (CNRS, Francia).

Los análisis de esas estrellas pristinas ahora identificas en galaxias enanas indican que en tres de ellas la cantidad relativa de elementos químicos pesados es entre 1/3.000 y 1/10.000 de la de nuestro Sol, incluida la que ostenta el récord de astro más primitivo encontrado hasta ahora fuera de la Vía Láctea, afirma el ESO.