Ciencia e innovación

Se encontraron las estrellas más antiguas conocidas en nuestra galaxia

"Son tan viejas como las estrellas más antiguas del universo", informan los astrónomos.Tuesday, July 23, 2019

Por Nadia Drake
Una ilustración basada en datos de la nave espacial Gaia muestra la distribución de 150 millones de estrellas en la Vía Láctea, con matices naranjas y amarillos que destacan las densidades estelares más altas. Ahora, un equipo que utiliza los datos de Gaia ha estimado las edades precisas de algunas de estas estrellas, señalando con precisión los ocupantes estelares más antiguos conocidos.

Algunas de las estrellas titilantes que brillan en el cielo de la Tierra son reliquias de los inicios más tempranos de la galaxia de la Vía Láctea, que los astrónomos han descubierto. Formadas a unos pocos miles de millones de años del Big Bang, estas estrellas poblaron el conglomerado estelar en crecimiento que, a lo largo de eones, crecería y se esculpiría en la galaxia espiral en la que vivimos hoy.

"Son tan viejas como las estrellas más antiguas del universo", dice Carme Gallart, del Instituto de Astrofísica de las Islas Canarias, quien informa sobre los descubrimientos publicados hoy en la revista Nature Astronomy . El trabajo marca la primera vez que los astrónomos han fijado edades precisas en estas estrellas antiguas, que tienen de 10 a 13 mil millones de años.

"Identificar las poblaciones más antiguas de estrellas que realmente se formaron en la Vía Láctea es bastante interesante, porque nos dan una especie de ventana al pasado de nuestra galaxia", dice Chris Hayes, de la Universidad de Virginia, que no participó en el estudio.

"Estas primeras poblaciones de estrellas deberían existir, pero ahora que han sido identificadas, proporcionan una herramienta poderosa para reconstruir la historia de nuestra galaxia".

La historia de la galaxia está escrita en las edades, composiciones y ubicaciones de estas estrellas envejecidas, lo que significa que actúan un poco como pistas arqueológicas. Por ejemplo, en el proceso de examinar estas estrellas antiguas, el equipo descubrió evidencias de una colisión galáctica masiva al principio de la vida de nuestra galaxia.

Hace aproximadamente 10 mil millones de años, la Vía Láctea primordial y una galaxia más pequeña, llamada Gaia-Enceladus, se estrellaron entre sí. Hoy en día, una clara población de estrellas azules comprende los restos dispersos y relucientes del cuerpo desaparecido y más pequeño.

Arqueología galáctica

Gallart y su equipo hicieron estos descubrimientos utilizando datos recopilados principalmente por el satélite Gaia de la Agencia Espacial Europea. Desde su posición en el espacio, Gaia estudia las miles de millones de estrellas más cercanas y brillantes, registrando información altamente detallada sobre sus movimientos y ubicaciones.

Usando las distancias precisas entregadas por Gaia para aproximadamente medio millón de estrellas cercanas, aquellas que se encuentran a unos 6.500 años luz de la Tierra, Gallart y su equipo podrían determinar las luminosidades y los colores exactos de esas estrellas. A partir de ahí, el equipo calculó las edades de las estrellas y, en el enjambre de datos resultante, surgieron varios patrones convincentes.

En pocas palabras, el equipo descubrió evidencia de que dos poblaciones de estrellas son idénticas en edad, y cada una de ellas no tiene menos de 10 mil millones de años. Un grupo es más rojo y el otro es más azul, y ambos viven principalmente en el halo de la Vía Láctea, una región esférica que abarca toda la galaxia.

"El halo nos rodea, está en todas partes", dice Gallart. “Imagina una pizza dentro de un globo. La pizza sería el disco de la Vía Láctea. El aire y el polvo dentro del globo serían las estrellas en el halo".

Cómo estas estrellas longevas terminaron así es una historia que se desarrolló a lo largo de miles de millones de años.

Dolores de crecimiento

Las estrellas más viejas y rojas comenzaron a formarse durante los primeros mil millones de años de la existencia del universo. Formadas a partir de gas, polvo y metales que habían sido introducidos en el cosmos por una población estelar aún más primordial, estas estrellas se unieron y forjaron una Vía Láctea primitiva.

Durante unos tres mil millones de años, la proto-Vía Láctea, lenta y silenciosamente, hizo más soles, atrapó el gas y encendió hornos nucleares. Luego, hace unos 10 mil millones de años, la galaxia en crecimiento se encontró con un vecino más pequeño. Con tal vez un 30% de estrellas como la Vía Láctea, la galaxia enana terminó siendo consumida por su oponente más grande.

Hoy en día, las estrellas azules de la galaxia perdida están dispersas por el halo de la Vía Láctea, pero tienen una firma química distinta, una huella dactilar que le dice a los astrónomos que se formaron en una región diferente del espacio sembrado con diferentes cantidades de metales.

Las estrellas azules también se mueven de manera diferente, una observación que llevó a Amina Helmi de la Universidad de Groningen y a sus colegas a contar una historia similar sobre la fusión el año pasado, y otorgar el nombre de Gaia-Enceladus a la galaxia ahora desaparecida.

Desplazador de formas

Nitya Kallivayalil, una astrónoma de la Universidad de Virginia que estudia las interacciones de la Vía Láctea, dice que el trabajo que el equipo ha realizado proporciona una importante evidencia independiente de esa fusión con Gaia-Enceladus, una colisión que cambió para siempre la forma de nuestra galaxia.

La fusión arrojó esas antiguas estrellas rojas del disco galáctico al halo, donde todavía existen en la actualidad. Incluso podemos ver algunos de estos ancianos estelares de la Tierra con un telescopio de patio. Además, la colisión comprimió y vertió gas en la galaxia recién fusionada, alimentando temporalmente la formación de estrellas mucho más rápida dentro del disco de la galaxia.

Si esta fue la primera colisión importante que la galaxia experimentó aún no ha recibido respuesta, pero está claro que el evento fue sustancial.

"Esta sería la fusión más masiva que ha experimentado la Vía Láctea, y si no es la primera, es una de las más tempranas", dice Gallart. "Podríamos producir una imagen real de esto porque sabemos las edades en que sucedió todo esto, y luego podemos imaginar el orden".

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