La astronomía sigue explorando el cosmos, y tras muchos años tratando este asunto, el telescopio espacial James Webb ha identificado la que podría ser la primera evidencia sólida acerca de las primeras estrellas del universo, en un hallazgo de enorme relevancia para la comunidad científica.
De esta manera se ha encontrado algo nunca antes visto que puede confirmar las predicciones teóricas que se han hecho acerca de estrellas de la Población III, con lo que se hace referencia a las primeras estrellas que existieron y que se formaron a partir de un universo recién nacido.
EL TELESCOPIO JAMES WEBB IDENTIFICA LAS PRIMERAS ESTRELLAS
Tras el hallazgo de un agujero negro que pone en jaque las teorías actuales sobre el cosmos, ahora el telescopio espacial James Webb (JWST) podría haber identificado una evidencia sólida de la existencia de las primeras estrellas del universo. A estas se las conoce como estrellas de la Población III.
El nuevo candidato a serlo se denomina LAP1-B y está a un desplazamiento al rojo de 6,6, un valor que marca cómo de estirada llega la luz por la propia expansión del universo. Cuanto mayor es este número, más tiempo atrás en el tiempo se está observando.
En este caso en particular, la luz ha viajado 13.000 millones de años aproximadamente, de forma que se observa LAP1-B tal y como era cuando el universo solo tenía 800 millones de años tras el Big Bang.
Esta fuente fue identificada originalmente por el equipo de Ken Nakajima, pero ahora ha sido reinterpretada por un equipo de astrónomos conformado por Eli Visbal, Ryan Hazlet y Greg L. Bryan. En su estudio aseguran que LAP1-B cumple por primera vez las tres predicciones clave que llevan décadas guiando en la búsqueda de las estrellas primordiales.
QUÉ ES LA POBLACIÓN III IDENTIFICADA POR EL TELESCOPIO JAMES WEBB
Desde mediados del siglo XX, los astrónomos se encargan de clasificar las estrellas en función de su contenido de elementos pesados (metalicidad en astrofísica), de forma que existe la Población I, que incluye estrellas jóvenes y ricas en metales, como el Sol. En la Población II se agrupan estrellas más antiguas y pobres en estos elementos.
Por su parte, la Población III serían las primeras estrellas que existieron en el cosmos. Estas se crearon a partir de un universo recién nacido y que estaba compuesto casi de manera exclusiva por helio e hidrógeno, antes de que las primeras supernovas dieran lugar a elementos más pesados.
Estas últimas, que han sido ahora identificadas por el telescopio espacial James Webb, son las que originaron la cadena cósmica que mucho tiempo después formó las galaxias, los planetas y la vida. Detectarlas es extremadamente complejo, al ser lejanas, efímeras y con una luz débil.
Es por ello por lo que nunca se había dado con un posible candidato que pudiese encajar por completo en lo predicho con los modelos teóricos, pero ahora, este estudio que ha sido posible gracias al telescopio James Webb cambia por completo el paradigma. El LAP1-B es un firme candidato a cumplir con esos modelos.
LAS PREDICCIONES TEÓRICAS QUE CONFIRMA EL TELESCOPIO JAMES WEBB
La astronomía, que no deja de hacer descubrimientos como el del planeta errante que gana seis mil millones de toneladas cada segundo, ahora ha permitido, a través del telescopio espacial James Webb, que un equipo de astrónomos pueda confirmar las tres predicciones teóricas fundamentales sobre la Población III.
La primera de ellas es que se da en entornos extremadamente primitivos, tratándose de estrellas que tuvieron que nacer en mini-halos muy tempranos, pequeños "protocúmulos" de materia oscura con escasa metalicidad. Se trata de los primeros lugares del cosmos en los que el gas pudo llegar a bajar la temperatura lo suficiente como para dar lugar al surgimiento de estrellas.
La segunda tiene que ver con el hecho de que sean estrellas gigantes y llenas de energía. Los modelos indican que la Población III, formada por esas estrellas primitivas, no creó estrellas de pequeño tamaño como el Sol, sino estrellas gigantes, que son incluso centenas de veces más masivas. La mayor parte de la radiación llega de unas pocas estrellas que tienen un gran tamaño.
La tercera predicción teórica habla de cúmulos pequeños de corta duración. Al tratarse de estrellas masivas que mueren rápido y enriquecen el entorno que las rodea con metales, los cúmulos de Población III no pueden crecer demasiado. Por ello se cree que apenas tienen unos pocos miles de masas solares antes de dejar de producir estrellas primitivas.
En la investigación se ha confirmado que LAP1-B cumple las tres condiciones al mismo tiempo, por lo que es un firme candidato para ser una de las primeras estrellas del universo.
LA LENTE GRAVITACIONAL AYUDA AL JAMES WEBB
Encontrar un cúmulo de estrellas de tamaño diminuto situado muy lejos en el universo temprano es prácticamente imposible, incluso para un telescopio espacial de la talla del James Webb. Sin embargo, en este caso la lente gravitacional lo ha permitido.
Entre el planeta Tierra y LAP1-B hay un cúmulo de galaxias MACS J0416, cuya enorme gravedad provoca una curvatura en el espacio y actúa como una lupa cósmica. De esta manera, permite amplificar objetos lejanos que se sitúan detrás.
Con una amplificación de un factor cien, aproximadamente, ha permitido que el James Webb pueda detectar y analizar la señal. La clave del análisis se encuentra en el flujo de la línea H-alfa, una señal emitida por el gas caliente e ionizado por estrellas con mucha energía.
A través de la intensidad que ha sido observada, corregida por el aumento derivado de la lente gravitacional, los autores del estudio calculan que la luminosidad se puede explicar con unas 38 estrellas de 40 masas solares cada una de ellas, aproximadamente.
En su conjunto, sumaría unas 1.000 masas solares en estrellas activas, lo que coincidiría con lo que predicen los modelos para un cúmulo recién formado de Población III. Dado que LAP1-B es el primer candidato que cumple con todos los requisitos para ser un cúmulo auténtico de esta población, nos encontramos ante un antes y un después en la búsqueda de las primeras estrellas.
