Una estrella inusual ha proporcionado evidencia química de las primeras estrellas muy masivas del universo.
Las primeras estrellas en el universo terminaron el período posterior al Big Bang, conocido como las «edades oscuras» cósmicas. La aparición de las primeras estrellas se conoce como el Amanecer Cósmico, y la masa de estos pioneros estelares es un misterio al frente de la investigación cosmológica actual.
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Los astrónomos creen que las primeras estrellas tenían hasta varios cientos de veces la masa del sol (uno de nuestros soles = una masa solar).
Las estrellas de 140-260 masas solares están experimentando supernovas de inestabilidad de pares, o PISNe. Estas explosiones estelares habrían dejado firmas químicas únicas en la atmósfera de las estrellas que se formaron a partir de PISNe.
Por primera vez, se ha encontrado una firma PISNe de este tipo.
Un estudio internacional publicado en Naturaleza describe la primera evidencia definitiva de una estrella formada a partir de un PISNe. La estrella, LAMOST J1010+2358, existe en el halo galáctico de la Vía Láctea y puede ser la estrella de segunda generación más antigua registrada.
Ya se sabía por el Telescopio Espectroscópico de Fibra de Objetos Múltiples de Gran Área del Cielo (LAMOST) que LAMOST J1010+2358 es una estrella de metal muy pobre. Estas raras estrellas tienen poca abundancia de hierro.
El análisis de J1010+2358 utilizó datos de 2015 del Telescopio Subaru del Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ), ubicado en el Observatorio Mauna Kea en Hawái.
A través del examen del espectro óptico e infrarrojo de J1010+2358, los investigadores determinaron que la composición elemental de la estrella era incluso más extraña de lo que creían. Se calcularon cantidades de más de 10 elementos.
Tiene bajos niveles de sodio y cobalto. El nivel de sodio a hierro es menos de una centésima parte del de nuestro sol. J1010+2358 también tiene una gran diferencia en la abundancia de iones con números de carga pares e impares, como sodio, magnesio, cobalto y níquel.
«La abundancia de sodio, magnesio, cobalto y níquel muestra un patrón exclusivo de PISNe», dice el coautor y profesor de la Universidad de Monash, Alexander Heger.
«La peculiar variación impar-par, junto con las deficiencias de sodio y elementos α [isotopes of elements where the number of protons and neutrons is a multiple of four] en esta estrella, son consistentes con la huella química predicha de PISN primordial de estrellas de primera generación con 260 masas solares”, dice Heger.
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«J1010+2358 puede ser la estrella más antigua que conocemos.
«Las estrellas que forman PISN tienen la vida útil más corta, y el gas rico en metales que producen puede formar la próxima generación de estrellas más rápidamente que el gas pobre en metales que hace que las estrellas se conozcan antes. Nunca se ha encontrado ninguna estrella de la primera generación.
Heger también explica que PISNe, que se planteó por primera vez hace más de 80 años, se entiende bien teóricamente, pero nunca antes se había identificado un rastro de este tipo de explosión estelar.
«Son el único tipo de supernovas que entendemos completamente cómo funcionan. Sin embargo, también son el único tipo que nunca antes hemos identificado de manera única. Este descubrimiento es una piedra angular en nuestra comprensión de cómo explotan las estrellas masivas».
