Las primeras estrellas no estaban solas

24/3/2023 de Kavli IPMU / The Astrophysical Journal

Ilustración esquemática de las primeras supernovas y los espectros observados en estrellas extremadamente pobres en metales. El material expulsado por las supernovas enriquece los gases prístinos de hidrógeno y helio con elementos pesados (los objetos de colores cian, verde y púrpura, rodeados por nubes del material expulsado). Si las primeras estrellas nacieron como parte de sistemas estelares múltiples y no como estrellas únicas aisladas, los elementos expulsados por las supernovas se mezclan y son incorporados en la siguiente generación de estrellas. Crédito: Kavli IPMU.

Utilizando aprendizaje automático y sofisticadas teorías sobre la creación de elementos químicos (nucleosíntesis) en las explosiones de supernova, un equipo de investigadores ha descubierto que la mayoría de las estrellas observadas que pertenecen a la segunda generación de estrellas en el universo, fueron enriquecidas por múltiples supernovas.

Las investigaciones en astrofísica nuclear han demostrado que los elementos como el carbono, y también los más pesados que él, son producidos en las estrellas. Sin embargo, las primeras estrellas, las nacidas poco después del Big Bang, no contienen estos elementos pesados (llamados metales por los astrofísicos). La segunda generación de estrellas  solo contenía una pequeña cantidad de elementos pesados, fabricados por las primeras estrellas antes de morir.

Ahora, un equipo internacional de investigadores ha analizado la composición de más 450 estrellas extremadamente pobres en metales. En base a un nuevo algoritmo de aprendizaje mecánico supervisado, entrenado con modelos teóricos de nucleosíntesis en supernovas, los científicos han encontrado que el 68 por ciento de dichas estrellas tienen unas huellas químicas que pueden explicarse con el enriquecimiento causado por múltiples supernovas.

«Nuestro resultado sugiere que la mayoría de las primeras estrellas se formaron en pequeños cúmulos de modo que varias supernovas puedan contribuir al enriquecimiento químico del medio interestelar temprano [a partir del cual se formará la siguiente generación de estrellas]», explica Tilman Hartwig (Kavli IPMU).

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