La estrella que no debería existir: Los astrónomos sorprendidos porque es viejísima y puede contener "litio primordial del BIG BANG”

Formación de las primeras estrellas.- Imagen del Instituto de Astrofísica de Canarias.-

Investigadores del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) y la Universidad de Cambridge detectan litio en una estrella primitiva de nuestra galaxia la Vía Láctea. Se trata de una de las estrellas más antiguas que existen se formó sólo 300 millones de años después del BIG BANG. Estas observaciones se han realizado con el telescopio VLT en el Observatorio de Paranal, de ESO, en Chile.

En Astrofísica, cualquier elemento más pesado que el hidrógeno y el helio es considerado un metal y, entre esos metales, podemos encontrar el litio. Un grupo de investigadores ha logrado detectar este metal en una estrella primitiva. Se trata de la estrella enana J0023+0307, descubierta hace un año por el mismo equipo de científicos con el Gran Telescopio Canarias (GTC) y el Telescopio William Herschel (WHT), del Observatorio del Roque de los Muchachos.

Este descubrimiento podría aportar información crucial sobre el proceso de creación de núcleos atómicos (nucleosíntesis) que se produjo tras el Big Bang. “Esta estrella primitiva nos sorprende de nuevo con su alto contenido en litio y su posible relación con el litio primordial del Big Bang”, señala David Aguado, investigador asociado de la Universidad de Cambridge y anteriormente doctorando del IAC/ULL, que lidera este artículo.

Este astro es similar a nuestro Sol, pero con un contenido en metales muy pobre, menor que una millonésima parte de su contenido. Esta composición tan primitiva implica que se trata de un cuerpo celeste originado en los primeros 300 millones de años del Universo, justo después de las supernovas de las primeras estrellas masivas de la nuestra galaxia.

“El contenido en litio de esta primitiva estrella se asemeja al de otras estrellas pobres en metales del halo de nuestra galaxia y definen aproximadamente un valor constante e independiente del contenido en metales de la estrella” explica Jonay González Hernández, investigador Ramón y Cajal del IAC y coautor de este artículo.

El litio, sintetizado durante el Big Bang, es un metal muy frágil que se destruye con facilidad en el interior de las estrellas por las reacciones nucleares a una temperatura de 2.5 millones de grados. Debido a que la base de las atmósferas de estas estrellas pobres en metales no alcanza esa temperatura, el litio permanece en ellas durante prácticamente toda su vida.

J0023+0307 se encuentra aún en la Secuencia Principal, etapa en la que se mantienen las estrellas durante la mayor parte de su vida, y posee una edad prácticamente similar a la del Universo. “Nuestra estrella J0023+0307 retiene esa cantidad constante de litio con un contenido en metales mucho más bajo y, por tanto, se entiende que se formó en una etapa más temprana en la evolución del Universo”, añade Carlos Allende, investigador del IAC, y otro coautor del artículo.

Instrumentación

Estas mediciones han sido posibles gracias a las observaciones con espectroscopía de alta resolución en el Very Large Telescope (VLT), de 8,2m, situado en el Observatorio de Paranal de ESO en Chile.

El descubrimiento de la estrella se produjo mediante espectroscopía obtenida con los instrumentos ISIS del WHT (de 4,2m de diámetro) y OSIRIS del GTC (de 10,4m de diámetro). Ambos telescopios se sitúan en el Observatorio del Roque de los Muchachos (Garafía, La Palma).

El Gran Telescopio Canarias (GTC) y los Observatorios de Canarias forman parte de la red de Infraestructuras Científicas y Técnicas Singulares (ICTS) de España.

Simulación artística de la formación de las primeras estrellas:

- Fuente: Nota de prensa del Instituto de Astrofísica de Canarias