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Utilizando los telescopios gigantes de ESO ubicados en Chile, los investigadores del Instituto Niels Bohr han estado examinando estrellas "antiguas". Cómo se convirtieron en estrellas de heavy metal siempre ha sido un enigma, pero ahora los astrónomos están rastreando sus orígenes hasta el comienzo de nuestra galaxia.

Se teoriza que poco después del evento Big Bang, el Universo se llenó de hidrógeno, helio y ... materia oscura. Cuando el trío comenzó a comprimirse sobre sí mismos, nacieron las primeras estrellas. En el núcleo de estos soles neófitos, se crearon elementos pesados ​​como el carbono, el nitrógeno y el oxígeno. ¿Unos cientos de millones de años después? ¡Oye! Todos los elementos ahora se contabilizan. Es una solución ordenada, pero solo hay un problema. Parece que las primeras estrellas solo tenían aproximadamente 1/1000 de los elementos pesados ​​que se encuentran en las estrellas similares al sol del presente.

¿Cómo sucede? Cada vez que una estrella masiva llega al final de su vida útil, creará una nebulosa planetaria, donde capas de elementos se despegarán gradualmente del núcleo, o se convertirá en supernova, y explotará los elementos recién creados en una violenta explosión. En este escenario, las nubes de material se unen una vez más ... colapsan nuevamente y forman más estrellas nuevas. Es solo este patrón el que da origen a las estrellas que se concentran cada vez más "elementalmente". Es una conjetura aceptada, y eso es lo que hace que descubrir estrellas de heavy metal en el Universo temprano sea una sorpresa. Y aún más sorprendente ...

Justo aquí en la Vía Láctea.

"En las partes externas de la Vía Láctea hay viejos" fósiles estelares "de la infancia de nuestra propia galaxia. Estas viejas estrellas se encuentran en un halo encima y debajo del disco plano de la galaxia. En un pequeño porcentaje, aproximadamente del uno al dos por ciento de estas estrellas primitivas, se encuentran cantidades anormales de los elementos más pesados ​​en relación con el hierro y otros elementos pesados ​​'normales' ”, explica Terese Hansen, quien es astrofísica en el grupo de investigación Astrofísica y Planetaria. Ciencia en el Instituto Niels Bohr de la Universidad de Copenhague.

Pero el estudio de estas estrellas antiguas simplemente no sucedió de la noche a la mañana. Al emplear los grandes telescopios de ESO con sede en Chile, el equipo tardó varios años en llegar a sus conclusiones. Se basó en los hallazgos de 17 estrellas "anormales" que parecían tener concentraciones elementales, y luego otros cuatro años de estudio utilizando el telescopio óptico nórdico en La Palma. Terese Hansen utilizó la tesis de su maestría para analizar las observaciones.

"Después de esclavizar estas observaciones tan difíciles durante unos años, de repente me di cuenta de que tres de las estrellas tenían movimientos orbitales claros que podíamos definir, mientras que el resto no se movía fuera de lugar y esta era una pista importante para explicar qué tipo del mecanismo debe haber creado los elementos en las estrellas ”, explica Terese Hansen, quien calculó las velocidades junto con investigadores del Instituto Niels Bohr y la Universidad Estatal de Michigan, EE. UU.

¿Qué explica exactamente este tipo de concentraciones? Hansen explica que son dos teorías populares. El primero sitúa el origen como un sistema estelar binario cercano donde uno se convierte en supernova, inundando a su compañero con capas de elementos más pesados. La segunda es una estrella masiva que también se convierte en supernova, pero arroja los elementos en corrientes dispersas, impregnando nubes de gas que luego se forman en las estrellas del halo.

“Mis observaciones de los movimientos de las estrellas mostraron que la gran mayoría de las 17 estrellas ricas en elementos pesados ​​son de hecho solteras. Solo tres (20 por ciento) pertenecen a sistemas estelares binarios; esto es completamente normal, 20 por ciento de todas las estrellas pertenecen a sistemas estelares binarios. Entonces, la teoría de la estrella vecina chapada en oro no puede ser la explicación general. Por lo tanto, la razón por la cual algunas de las viejas estrellas se volvieron anormalmente ricas en elementos pesados ​​debe ser que las supernovas en explosión enviaron chorros al espacio. En la explosión de supernova se forman los elementos pesados ​​como el oro, el platino y el uranio y cuando los chorros golpean las nubes de gas circundantes, se enriquecen con los elementos y forman estrellas increíblemente ricas en elementos pesados ​​", dice Terese Hansen, quien inmediatamente Después de sus innovadores resultados, uno de los principales grupos de investigación europeos en astrofísica de la Universidad de Heidelberg le ofreció una beca de doctorado.

¡Que todas las estrellas de heavy metal se vuelvan doradas!

Fuente original de la historia: Comunicado de prensa del Instituto Niels Bohr. Para leer más: La frecuencia binaria de las estrellas pobres en metales mejoradas con elementos de proceso r y sus implicaciones: marcado químico en el halo primitivo de la Vía Láctea.