Los astrofísicos no saben con certeza cómo se formaron las primeras estrellas del universo. Esto está a punto de cambiar

Todas las estrellas son distintas. Cada una de ellas tiene su propio carácter. Su propia «personalidad». Sin embargo, el mecanismo de la naturaleza que ha desencadenado el nacimiento de la mayor parte de las que podemos observar actualmente es siempre el mismo, por lo que, de alguna forma, podemos considerar que todas están emparentadas. Las estrellas nacen a partir de nubes de polvo y gas que están diseminadas por el universo, y que comenzaron a formarse poco después del Big Bang, que tuvo lugar, según las estimaciones de los científicos, hace casi 14.000 millones de años.

Los análisis que están llevando a cabo muchos grupos de investigación defienden que las primeras estrellas nacieron poco después de la formación del universo. De hecho, actualmente se considera que la más antigua conocida, cuyo nombre me resisto a transcribir porque es un cúmulo de letras y números que no va a aportarnos nada, nació hace nada menos que 13.600 millones de años, lo que refleja que es casi tan antigua como el propio universo. Un equipo de astrónomos de la Universidad Nacional de Australia, que es el grupo de científicos responsable de su descubrimiento, asegura que es sesenta veces más grande que nuestro Sol y está situada en nuestra misma galaxia, la Vía Láctea, pero a 6.000 años luz de la Tierra. Apenas a un salto.

Nuestra protagonista es la molécula más antigua conocida en el cosmos

Lo más interesante es que, a pesar de su antigüedad, los astrónomos están convencidos de que hay estrellas aún más arcaicas. Esta sospecha se apoya en el hecho de que nuestra gigante de 13.600 millones de años está compuesta, además de por hidrógeno, por carbono, magnesio y calcio. Estos elementos químicos han tenido necesariamente que ser fabricados previamente por una o varias estrellas de una generación aún más antigua y con una presencia de metales muy baja, entendiendo como metales todos aquellos elementos que son más pesados que el helio, al margen de su posición en la tabla periódica.

El problema es que el conocimiento que tienen los astrofísicos acerca de estas estrellas primigenias es aún muy limitado, aunque este escenario parece estar a punto de cambiar. Y es que un equipo de investigación del Instituto Max Planck de Física Nuclear, que está alojado en Heidelberg (Alemania), ha identificado un comportamiento inesperado del hidruro de helio (HeH⁺), que es la molécula más antigua conocida en el cosmos. Está constituida por un átomo de helio (He) y un protón (H⁺), y los astrofísicos creen que se formó en el universo poco después del Big Bang, cuando la temperatura se redujo lo suficiente para que los átomos de helio e hidrógeno comenzaran a unirse.

Una de las razones por las que el hidruro de helio es tan importante es que su aparición desencadenó el comienzo de los enlaces químicos en el universo y afianzó las bases para la creación del hidrógeno molecular (H₂), que es el combustible que alimenta a las estrellas. La estrategia que han utilizado los astrofísicos del Instituto Max Planck de Física Nuclear para recrear cómo se comportó esta molécula justo después del Big Bang es asombrosa. Y es que han logrado reproducir las condiciones del universo primigenio usando un anillo de almacenamiento criogénico.

Este ingenio experimental se emplea para almacenar haces de iones durante periodos prolongados de tiempo a temperaturas extremadamente bajas y en unas condiciones de vacío ultraalto. Esto permite a los científicos estudiar las propiedades de moléculas tan inestables como el hidruro de helio sin que se destruyan con mucha rapidez al colisionar. Como explican en el interesantísimo artículo que han publicado estos astrofísicos en Astronomy & Astrophysics, durante su experimento se dieron cuenta de que en vez de desacelerarse a medida que la temperatura bajaba, la reacción entre el hidruro de helio y el deuterio se mantuvo constante.

Este hallazgo es importante debido a que en el universo primigenio el hidruro de helio interpretó un rol protagonista en el proceso de enfriamiento del gas primordial. Este enfriamiento fue imprescindible para que las nubes de polvo y gas colapsaran bajo los efectos de la gravedad y diesen lugar a la formación de las estrellas. En definitiva lo que han descubierto estos científicos es que el hidruro de helio tuvo un papel mucho más activo en la química primordial del universo de lo que se creía hasta ahora. Tomando esta idea como punto de partida los astrofísicos en adelante podrán repensar los modelos teóricos que describen los procesos involucrados en la formación de las estrellas más antiguas.

Imagen | NASA

Más información | Astronomy & Astrophysics

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Los astrofísicos no saben con certeza cómo se formaron las primeras estrellas del universo. Esto está a punto de cambiar

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Xataka

por
Juan Carlos López

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