A medida que el universo ha envejecido, el tipo de estrellas que se encuentran en él ha cambiado. Los elementos pesados como el hierro son creados por las reacciones que ocurren dentro de las estrellas, y cuando esas estrellas finalmente se quedan sin combustible y explotan como supernovas, esos elementos más pesados se esparcen e incorporan a la próxima generación de estrellas. Entonces, con el tiempo, las estrellas gradualmente ganaron niveles más altos de estos elementos más pesados, a los que los astrónomos se refieren como su metalicidad.
Eso significa que si pudieras mirar hacia atrás a las estrellas más antiguas, nacidas cuando el universo era joven, serían bastante diferentes de las estrellas actuales. Estas primeras estrellas se conocen como estrellas de Población III, formadas cuando el universo tenía menos de 100 millones de años, y buscarlas ha sido uno de los santos griales de la investigación astronómica.
Ahora, los astrónomos que utilizan el telescopio Gemini North en Hawai’i pueden haber identificado restos de estas estrellas increíblemente tempranas por primera vez. Los investigadores observaron un cuásar muy distante, un centro brillante de una galaxia, y observaron la composición química de las nubes a su alrededor. Descubrieron que esta composición era inusual, con una proporción muy alta de hierro y magnesio. Esto indica que el material podría haberse formado a partir de una estrella muy temprana que experimentó un evento dramático llamado supernova de inestabilidad de pares. Este tipo teórico de supernova es extremadamente poderoso y podría ocurrirle a estas primeras estrellas de baja metalicidad.
Al buscar los restos de estas supernovas especiales, los investigadores tuvieron la mejor oportunidad de identificar material de estrellas tempranas. «Era obvio para mí que el candidato a supernova para esto sería una supernova de inestabilidad de pares de una estrella de Población III, en la que toda la estrella explota sin dejar ningún remanente», dijo el autor principal Yuzuru Yoshii de la Universidad de Tokio en un declaración. «Estaba encantado y algo sorprendido de encontrar que una supernova de inestabilidad de pares de una estrella con una masa de unas 300 veces la del Sol proporciona una proporción de magnesio a hierro que concuerda con el bajo valor que obtuvimos para el cuásar».
Buscar más de estos remanentes de estrellas tempranas podría ayudarnos a encontrar más ejemplos y ayudarnos a aprender cómo terminó el universo tal como lo vemos hoy. “Ahora sabemos qué buscar; tenemos un camino”, dijo el coautor Timothy Beers de la Universidad de Notre Dame. «Si esto sucedió localmente en el Universo primitivo, lo que debería haber sucedido, entonces esperaríamos encontrar evidencia de ello».
La investigación se publica en The Astrophysical Journal.
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