Nuevo método para cazar las primeras estrellas

Astrofísicos han descubierto un método novedoso para detectar estrellas de primera generación, conocidas como estrellas de Población III (Pop III), que nunca han sido detectadas directamente. Estos posibles descubrimientos sobre las estrellas Pop III prometen desbloquear los secretos del origen del universo y proporcionar una comprensión más profunda del extraordinario viaje desde el cosmos primordial hasta el mundo que habitamos hoy. Los hallazgos, liderados por el grupo de investigación de la profesora Jane Lixin Dai del Departamento de Física de la Universidad de Hong Kong (HKU), se han publicado en The Astrophysical Journal Letters. Poco después de que el universo comenzara con el Big Bang, empezaron a formarse las primeras estrellas, compuestas principalmente por hidrógeno y helio. Las propiedades de estas estrellas de primera generación, Pop III, son muy diferentes a las de estrellas como nuestro propio sol o incluso a las que se están formando hoy. Eran tremendamente calientes, gigantescos en tamaño y masa, pero de muy corta vida. Las estrellas Pop III son las primeras fábricas que sintetizan la mayoría de los elementos más pesados que el hidrógeno y el helio que nos rodean en la actualidad. También son muy importantes para la formación de generaciones posteriores de estrellas y galaxias. Sin embargo, hasta ahora no ha habido detecciones directas convincentes de estrellas Pop III, ya que estas estrellas formadas en el universo primitivo están muy lejos y son demasiado débiles para cualquiera de nuestros telescopios terrestres o espaciales. La nueva investigación propone que una estrella Pop III puede despedazarse por la fuerza de las mareas si se acerca a un agujero negro masivo. En tal evento de perturbación de marea (TDE), el agujero negro se alimenta de los desechos estelares y produce llamaradas muy luminosas. Los investigadores investigaron el complejo proceso físico involucrado y demostraron que estas llamaradas pueden brillar a lo largo de miles de millones de años luz hasta llegar a nosotros hoy. Lo más importante es que han descubierto que las firmas únicas de estos TDE se pueden utilizar para identificar la existencia de estrellas Pop III y obtener información sobre sus propiedades. "A medida que los fotones energéticos viajan desde una distancia muy lejana, la escala de tiempo de la llamarada se ampliará debido a la expansión del universo. Estos eventos TDE aumentarán y decaerán durante un período de tiempo muy largo, lo que las diferencia las TDE de estrellas de tipo solar en el universo cercano", afirmó en un comunicado el profesor Dai, investigador principal y autor correspondiente del proyecto. "Curiosamente, no sólo se alargan las escalas de tiempo de las llamaradas, sino también su longitud de onda. La luz óptica y ultravioleta emitida por el TDE se transferirá a emisiones infrarrojas cuando llegue a la Tierra", dijo el Dr. Rudrani Kar Chowdhury, becario postdoctoral del Departamento de Física de HKU y primer autor del artículo. Lo que hace que el descubrimiento sea más emocionante es que dos misiones emblemáticas de la NASA, el recientemente lanzado Telescopio Espacial James Webb (JWST) y el próximo Telescopio Espacial Nancy Grace Roman (Roman), tienen la capacidad de observar tales emisiones infrarrojas desde grandes distancias.