* 2011-08 Dudas sobre los modelos actuales de formación de estrellas.

Fuente: Eureka

La estrella que no debería existir

de Eureka de Daniel Marín

La búsqueda de las estrellas más antiguas del Universo es uno de los santos griales de la astronomía moderna. ¿Pero cómo distinguir una estrella vieja de una joven? Pues muy fácil. Basta con medir la cantidad de metales que contiene, recordando que en astronomía se entiende por "metal" cualquier elemento más pesado que el helio.

SDSS J102915+172927, una estrella del halo galáctico (ESO).

La mayor parte de elementos metálicos se han formado en el interior de las estrellas, las cuales al morir han devuelto parte de estos elementos al medio interestelar. Las siguientes generaciones de estrellas tienen por tanto una metalicidad cada vez mayor.

Pero antes de lanzarnos a la búsqueda de estrellas de baja metalicidad a nuestro alrededor, debemos tener en cuenta que la mayoría de las primeras estrellas que se formaron en nuestra Galaxia ya han desaparecido. De esa primera generación de estrellas sólo han podido llegar hasta nuestros días aquellas con una masa inferior a 0,8 veces la solar (cuanto menos masiva es una estrella, más larga será su vida). El resto hace tiempo que ha desaparecido, abandonando la secuencia principal. Por supuesto, siempre podremos buscar estrellas de baja metalicidad más masivas en galaxias lejanas, pero nos interesa estudiar las primeras estrellas que se formaron en nuestro vecindario cósmico para entender mejor el origen de la Vía Láctea.

Tras muchos años de búsqueda, las estrellas de menor metalicidad (Z) conocida alcanzan una proporción entre metales e hidrógeno de 0,000015. Muy baja, pero superior a la predicha para las primeras estrellas. Ante la imposibilidad de encontrar una estrella de menor metalicidad, se había sugerido que era necesaria la presencia de cierta cantidad de metales en el medio interestelar para permitir la formación de estrellas de menos de 0,8 masas solares.

Sin embargo, astrónomos del Observatorio Europeo Austral (ESO) acaban de anunciar el descubrimiento de una estrella con una proporción de metales igual a 0,00000069, aproximadamente una cienmilésima parte de la metalicidad solar. El "engendro" se denomina SDSS J102915+172927 y es una estrella del halo de la Vía Láctea, es decir, forma parte de las primeras estrellas que se formaron en nuestra galaxia. Los datos se han obtenido usando el telescopio VLT del ESO (Chile).

Proporción de algunos "metales" y la abundancia de litio en varias estrellas (Caffau et al.).

Curiosamente, la estrella no presenta cantidades significativas de litio, lo que implica que en algún momento de su historia el astro tuvo que soportar temperaturas superiores a dos millones de kelvin. Esta particularidad apunta a la posible existencia de algún proceso desconocido durante el proceso de formación estelar.

SDSS J102915+172927 es la primera estrella de muy baja metalicidad del halo galáctico descubierta. En los próximos años detectaremos sin duda muchas más, las cuales nos permitirán comprender mejor cómo se formó nuestra Galaxia.


Referencias:

• An extremely primitive halo star, Caffau et al. (Nature, 1 septiembre 2011)

Fuente: El mensajero de los astros

Una estrella que no debería existir

de El Mensajero de los Astros, de Jaime García de Jaime García

31 de agosto de 2011

ESO/ Digitized Sky Survey 2

Un equipo de astrónomos europeos utilizó el telescopio VLT de la organización Observatorio Europeo Austral, ESO, en Cerro Paranal, Chile, para localizar una estrella en la Vía Láctea que, para muchos, no debería existir. Los científicos descubrieron que esta estrella está compuesta casi totalmente por hidrógeno y helio, con cantidades muy pequeñas de otros elementos químicos. Esta inusual composición la coloca en la “zona prohibida” de una teoría de formación estelar ampliamente aceptada, lo que implica que esta estrella es prácticamente imposible. Los resultados aparecerán en la edición del 1 de septiembre de 2011 de la revistaNature.
Una tenue estrella en la constelación de Leo, llamada SDSS J102915+172927, resultó ser la que posee la menor cantidad de elementos con mayor peso atómico que el helio (lo que los astrónomos llaman “metales”) de todas las estrellas estudiadas hasta ahora. Tiene una masa más pequeña que la del Sol y probablemente tiene más de 13 mil millones de años de edad.
“Una teoría ampliamente aceptada predice que las estrellas de este tipo, con poca masa y cantidades extremadamente bajas de metales, no deberían existir, porque las nubes de material a partir de las cuales se  formaron nunca podrían haberse condensado”, dice Elisabetta Caffau (del Centro de Astronomía de la Universidad de Heidelberg, Alemania y del Observatorio de París, Francia), autora principal del estudio. “Fue sorprendente encontrar, por primera vez, una estrella en esta ‘zona prohibida’, y esto significa que tendrán que revisarse algunos de los modelos de formación estelar”.
El equipo analizó las propiedades de la estrella usando los instrumentos X-shooter y UVES del VLT. Esto les permitió medir la abundancia de los diversos elementos químicos presentes en la estrella. Así lograron determinar que la proporción de metales en SDSS J102915+172927 es más de 20 000 veces menor que la del Sol.
“La estrella es tenue y tan pobre en metales que sólo pudimos detectar la huella de un elemento más pesados que el helio -calcio- en nuestras primeras observaciones”, dijo Piercarlo Bonifacio (Observatorio de París, Francia), quien supervisó el proyecto. “Tuvimos que pedir tiempo adicional de telescopio al Director General de ESO para estudiar la luz de la estrella en mayor detalle y durante un tiempo de exposición prolongado, para tratar de encontrar otros metales”.
Los cosmólogos creen que los elementos químicos más ligeros -como el hidrógeno y el helio- se crearon poco después del Big Bang, junto con algo de litio, mientras que casi todos los demás elementos se formaron, posteriormente, en el interior de las estrellas. Las explosiones de supernovas fueron las responsables de esparcir este material estelar al medio interestelar, volviéndolo más rico en metales. Nuevas estrellas se formaron a partir de este medio enriquecido, las que poseen una mayor cantidad de metales en su composición que las estrellas más viejas. Por lo tanto, la proporción de metales en una estrella nos indica qué edad tiene.
“La estrella que estudiamos es extremadamente pobre en metales, lo que significa que es muy primitiva. Podría ser una de las estrellas más antiguas que se hayan encontrado”, añade Lorenzo Monaco (ESO, Chile), otro integrante del equipo que realizó el estudio.
Otra sorpresa fue la falta de litio en SDSS J102915+172927. Una estrella tan antigua debería tener una composición similar a la del Universo poco después del Big Bang, con un poco más de metales en su interior. Sin embargo el equipo encontró que la proporción de litio en la estrella es, al menos, cincuenta veces menor de la esperada en el material producido por el Big Bang.
“Es un misterio cómo fue destruido en esta estrella el litio que se formó justo después del origen del Universo”, agregó Bonifacio.
Los investigadores también señalan que esta inusual estrella probablemente no es única. “Hemos identificado varias estrellas candidatas que podrían tener niveles de metales similares o incluso inferiores a los de SDSS J102915+172927. Ahora estamos planeando observarlas con el VLT para ver si se confirman”, concluye Caffau.
Esta investigación fue presentada en el artículo científico An extremely primitive halo star (Una estrella del halo muy primitiva), por Caffau et al. publicado en la edición del 1 de septiembre de 2011 de la revista Nature.
El equipo está compuesto por Elisabetta Caffau (Centro de Astronomía de la Universidad de Heidelberg [ZAH], Alemania y GEPI – Observatorio de París, Universidad de París Diderot, CNRS, Francia [GEPI]), Piercarlo Bonifacio (GEPI), Patrick François (GEPI y la Universidad de Picardie Jules Verne, Amiens, Francia), Luca Sbordone (ZAH, Instituto Max-Planck de Astrofísica, Garching, Alemania, y GEPI), Lorenzo Monaco (ESO, Chile), Rencor Monique (GEPI), Rencor François (GEPI), Hans-G. Ludwig (ZAH y GEPI), Roger Cayrel (GEPI), Simone Zaggia (INAF, Observatorio Astronómico de Padua, Italia), François Hammer (GEPI), Sofía Randich (INAF, Observatorio Astrofísico de Arcetri, Florencia, Italia), Paolo Molaro (INAF, Observatorio Astronómico de Trieste, Italia), y Vanessa Hill (Universidad de Niza-Sophia Antipolis, Observatorio de la Costa Azul, CNRS, Laboratorio Casiopea, Niza, Francia).
Más información en:
http://www.eso.org/public/news/eso1132/