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El telescopio espacial Hubble detectó la estrella más antigua y lejana conocida

Un punto de luz que brilló hace 12.900 millones de años, o solo 900 millones de años después del Big Bang que dio origen al universo.

Los astrónomos anunciaron el miércoles el descubrimiento de la estrella más lejana y antigua jamás vista, un punto de luz que brilló hace 12.900 millones de años, o 900 millones de años después del Big Bang que dio origen al universo.

Eso significa que la luz de la estrella viajó 12.900 millones de años luz para llegar a la Tierra.

El hallazgo fue parte de los esfuerzos que utilizan el Telescopio Espacial Hubble para buscar algunas de las galaxias más lejanas y tempranas del universo.

Una vista más amplia de la imagen que contenía a Earendel, que se detectó en parte porque la estrella se amplió por un efecto llamado lente gravitacional. Foto NASA, ESA, Brian Welch, Dan Coe y Alyssa PaganUna vista más amplia de la imagen que contenía a Earendel, que se detectó en parte porque la estrella se amplió por un efecto llamado lente gravitacional. Foto NASA, ESA, Brian Welch, Dan Coe y Alyssa Pagan

Por una afortunada coincidencia, los astrónomos pudieron discernir un solo sistema estelar dentro de una de esas galaxias.

“Fue una sorpresa inesperada encontrar algo tan pequeño”, dijo Brian Welch, estudiante graduado de la Universidad Johns Hopkins en Baltimore y autor de un artículo publicado el miércoles en la revista Nature que describe el descubrimiento.

Por lo general, los objetos que están muy lejos son demasiado oscuros para ser vistos.

Pero la teoría de la relatividad general de Einstein, que describe cómo la gravedad curva el espacio, ofrece una solución práctica.

Un cúmulo de galaxias masivo bastante cerca de nosotros puede actuar como una lente para amplificar la luz de estrellas y galaxias mucho más distantes detrás de él.

Una búsqueda utilizando el Telescopio Espacial Hubble ha estado examinando 41 cúmulos de galaxias.

“Cuando miras un montón de cúmulos de galaxias realmente masivos, hay una buena posibilidad de que puedas encontrar algunos objetos muy aumentados detrás de ellos”, dijo Welch.

El cúmulo de galaxias generalmente aumenta el brillo del objeto detrás de él hasta en un factor de 10, dijo Welch.

Sin embargo, la luz no se magnifica uniformemente.

Las ondas en el espacio-tiempo pueden crear puntos brillantes, al igual que las ondas en la superficie de una piscina crean patrones de puntos brillantes en el fondo de la piscina.

Al examinar una de las galaxias distantes ampliadas, los astrónomos encontraron que un punto de luz se alineaba con una de las ondas, y su brillo aumentaba mil veces o más.

“La galaxia está más o menos estirada en este largo arco en forma de media luna”, dijo Welch.

“Y luego la estrella es solo un componente de eso”.

Debido a que el universo se está expandiendo, los objetos más distantes se alejan más rápido.

Eso cambia la frecuencia de la luz hacia longitudes de onda más largas.

La estrella detectada por Welch y sus colegas posee lo que los astrónomos llaman un desplazamiento hacia el rojo de 6,2, mucho más alto que el récord anterior de la estrella individual más distante.

Esa estrella, reportada en 2018, tenía un desplazamiento hacia el rojo de 1,5, correspondiente a cuando el universo tenía unos 4.000 millones de años.

Los investigadores apodaron a la nueva estrella Earendel: en inglés antiguo, “estrella de la mañana”.

Si es una sola estrella, los astrónomos estiman que es grande, unas 50 veces la masa de nuestro sol.

También podría ser un sistema de dos o más estrellas.

La alineación de Earendel y el cúmulo de galaxias persistirá durante años, por lo que Earendel será uno de los objetivos durante el primer año de observaciones del recién lanzado Telescopio Espacial James Webb, que tiene un espejo más grande que el Hubble y recoge la luz en las longitudes de onda infrarrojas más largas..

Eso ayudará a los astrónomos a determinar la temperatura de la estrella.

“Realmente necesitamos ese espectro para decir con absoluta certeza que se trata de una estrella y no de otro tipo de objeto”, dijo Welch.

Welch dijo que las observaciones posteriores y más detalladas de Webb podrían identificar la composición de Eärendel.

El Big Bang produjo solo los elementos más ligeros, como el hidrógeno y el helio.

Por lo tanto, se espera que las primeras estrellas contengan concentraciones más bajas de elementos más pesados, que se crean por reacciones de fusión dentro de las estrellas y en las explosiones de estrellas moribundas.

La hipótesis actual es que con menos elementos pesados, más estrellas tempranas deberían haber sido grandes y brillantes.

“Parece que es bastante caliente y bastante masiva”, dijo Steven Finkelstein, astrónomo de la Universidad de Texas en Austin que no participó en la investigación, sobre Earendel.

Sin embargo, solo esta estrella no sería suficiente para probar el caso de estrellas más grandes en el universo primitivo.

“Pero ciertamente respalda eso”, dijo Finkelstein.

“Si comienzas a acumular un gran número, y muchas de ellas parecen ser bastante masivas, entonces la evidencia será cada vez más fuerte de que las estrellas más masivas son la norma en el universo distante”.

El telescopio Webb también debería ser capaz de encontrar otras estrellas magnificadas distantes como Eärendel, aunque queda por ver cuántas están alineadas fortuitamente con una lente gravitacional.

Incluso podría detectar algunas de las estrellas en un corrimiento hacia el rojo entre 10 y 20, correspondiente a un período entre 100 millones y 500 millones de años después del Big Bang.

“Que está justo en esa ventana cuando creemos que se están formando las primeras estrellas”, dijo Finkelstein.

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