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Los astrónomos están descubriendo cuál podría ser una de las estrellas más antiguas del universo conocido

Una estrella gigante roja a 16.000 años luz de distancia parece ser un miembro genuino de la segunda generación de estrellas del universo.

Según el análisis de abundancia química, parece que contiene elementos que se produjeron en la vida y muerte de una sola estrella de la primera generación. Por lo tanto, con su ayuda, podemos encontrar incluso la primera generación de estrellas que hayan nacido, ninguna de las cuales se ha descubierto todavía.

Además, los investigadores realizaron su análisis mediante fotometría, una técnica que mide la intensidad de la luz y ofrece así una nueva forma de encontrar objetos tan antiguos.

“Hemos informado del descubrimiento de SPLUS J210428.01−004934.2 (en lo sucesivo, SPLUS J2104−0049), una estrella muy pobre seleccionada de su S-PLUS de banda estrecha y confirmada por espectroscopía de resolución media y alta”. Los investigadores escribieron en su artículo.

“Estas observaciones de prueba de concepto son parte de un esfuerzo continuo para confirmar los filtros espectrofotométricamente de metales bajos identificados a partir de la fotometría de banda estrecha”.

Aunque creemos que comprendemos bastante bien cómo creció el universo a partir de la gran explosión Para la gloria repleta de estrellas que conocemos y amamos hoy, las primeras estrellas cuyas luces brillan en la oscuridad primordial, conocidas como estrellas de Población III, siguen siendo un misterio.

Los procesos actuales de formación de estrellas nos dan algunas pistas sobre cómo estas estrellas tempranas se mantuvieron juntas, pero hasta que las encontremos, estaremos construyendo nuestra comprensión sobre la base de información incompleta.

Uno de los rastros de las migas de pan son las estrellas de la Población 2, las próximas generaciones después de la Población III. De estas, la generación que sigue inmediatamente a la tercera población es quizás la más emocionante, ya que son las más cercanas en composición a la tercera población.

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Podemos identificarlos por su extremadamente baja abundancia de elementos como carbono, hierro, oxígeno, magnesio y litio, que se detectan analizando el espectro de luz emitida por la estrella, que contiene las huellas químicas de los elementos que la componen.

Esto se debe a que antes de que aparecieran las estrellas, no había elementos pesados; el universo era una especie de sopa turbia de principalmente hidrógeno y helio. Cuando se formaron las primeras estrellas, esto era lo que deberían haber hecho de ellas también: a través del proceso de fusión termonuclear en sus núcleos, se formaron los elementos más pesados.

Primero, el hidrógeno se incorpora al helio, luego el helio al carbono, y así sucesivamente hasta el hierro, dependiendo de la masa de la estrella (las más pequeñas no tienen suficiente energía para fusionar el helio en carbono, terminando su vida cuando llegan a este punto). ). Incluso las estrellas más grandes no tienen suficiente energía para derretir el hierro. Cuando su núcleo es completamente de hierro, se transforma en una supernova.

Estas explosiones cósmicas masivas arrojan todo este magma al espacio cercano. Además, las explosiones son muy enérgicas, generan una serie de reacciones nucleares que forman elementos más pesados, como oro, plata, torio y uranio. Las estrellas pequeñas se forman a partir de nubes que contienen estos materiales y tienen un contenido mineral más alto que las estrellas anteriores.

Las estrellas de hoy, los primeros habitantes, tienen el mayor contenido de minerales. (Esto significa que, en última instancia, no se podrán formar nuevas estrellas, ya que El suministro de hidrógeno en el universo es finito Tiempos felices.) Y las estrellas nacidas cuando el universo era muy joven tienen un contenido mineral muy bajo, y las primeras estrellas se conocen como estrellas superpobres o estrellas UMP.

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Estas son UMP de estrellas II reales a la Tierra, ricas en material extraído de una sola supernova de población.

Usando un escaneo llamado S-PLUS, un equipo de astrónomos dirigido por NOIRLab de la Fundación Nacional de Ciencias identificó SPLUS J210428-004934, y aunque no tiene el grado metálico más bajo que hemos descubierto hasta ahora (este honor pertenece a SMS J0313-6708), Tiene un mineral estrella intermedio UMP.

También contiene el carbono menos abundante que los astrónomos jamás hayan visto en una estrella que es extremadamente pobre en minerales. Los investigadores dijeron que esto podría darnos una nueva limitación importante para la evolución estelar y los modelos progenitores para metales muy bajos.

Para ver cómo podría formarse una estrella, realizaron modelos teóricos. Descubrieron que la abundancia química observada en SPLUS J210428-004934, incluida la baja emisión de carbono y la abundancia más natural de estrellas UMP para otros elementos, podría reproducirse mejor mediante una supernova de alta energía de una sola estrella III, 29,5 veces la masa de la Sol.

Sin embargo, el modelado de ajustes más cercanos aún no podía producir suficiente silicio para duplicar exactamente el SPLUS J210428-004934. Y recomiendan buscar estrellas más antiguas con propiedades químicas similares para intentar resolver esta extraña contradicción.

“Las estrellas UMP adicionales identificadas a partir de la fotometría S-PLUS mejorarán en gran medida nuestra comprensión de las estrellas Pop III y permitirán la posibilidad de encontrar una estrella de baja masa libre de metales que todavía viva en nuestra galaxia hoy”. Los investigadores escribieron.

Su artículo fue publicado en Las cartas del diario astrofísico.