Astrónomos encuentran primeras estrellas que enriquecieron el Cosmos

Astronomers Report Finding Earliest Stars That Enriched Cosmos – The New York Times.

Traducción libre de J.A.Villalobos con la ayuda del traductor de Word.

Los astrónomos dijeron el miércoles que habían descubierto una generación perdida de estrellas monstruosas que marcaron el comienzo de la luz en el universo después del Big Bang y disparó la creación de los elementos necesarios para los planetas y la vida, antes de desaparecer para siempre.
Hoy en día las estrellas como nuestro Sol tienen una saludable mezcla de elementos pesados, conocidos como los metales, pero después del Big Bang sólo hidrógeno, helio y pequeñas trazas de litio quedaron disponibles para hacer las primeras estrellas.

Tales estrellas podrían haber sido cientos o miles de veces más masivas que el Sol, según los cálculos, quemándose con gran brillo y muriendo rápidamente, sólo 200 millones años después del comienzo del universo. Sus explosiones habría arrojado al espacio los elementos que iniciaron la cadena de reacciones termonucleares con que las generaciones posteriores de estrellas han enriquecido gradualmente el cosmos con elementos como oxígeno, carbono, hierro.

La observación de estrellas viejas en acción es una de las principales misiones del Telescopio Espacial James Webb, que será lanzada por la NASA en 2018. El descubrimiento de estas estrellas "será maravilloso", dijo recientemente James Peebles, un profesor de Princeton y uno de los padres de la cosmología moderna.

Creación artística de la galaxia distante CR7. Los científicos dicen que la luz de la galaxia ha estado viajando hacia nosotros durante 12 900 millones de años. (Kornmesser/European Southern Observatory).

Ahora, en un artículo que será publicado en The AstrophysicalJournal, un equipo internacional de astrónomos liderado por David Sobral de la Universidad de Lisboa, en Portugal y el Observatorio de Leiden, en Holanda, dice que han visto la firma de estas estrellas de primera generación en una galaxia recientemente descubierta que existía cuando el universo tenía sólo 800 millones años de edad. Su luz ha estado viajando hacia nosotros por 12 900 millones de años, mientras que las siguientes generaciones de estrellas han trabajado su magia para hacer interesante el universo.

La galaxia, conocida como CR7, es tres veces más luminosa que cualquiera otra previamente encontrada de ese momento, dijeron los autores. Dentro de ella hay una brillante nube azul que parece contener sólo hidrógeno y helio.

En un correo electrónico, el Dr. Sobral llamó a esto la primera evidencia directa de estrellas "que en última instancia nos permitió estar aquí, por la fabricación de elementos pesados y cambiando la composición del universo."

En una declaración del Observatorio Europeo Austral, dijo, "realmente no hay nada más emocionante que esto."
Garth Illingworth, un astrónomo en la Universidad de California, Santa Cruz y un veterano de la búsqueda de galaxias tempranas, señaló, sin embargo, que estas estrellas aparecieron mucho más tarde en la historia cósmica de lo que había predicho la teoría.

El Dr. Sobral y sus colegas usaron el Very Large Telescope del Observatorio Sur en Chile y el Observatory W. M. Keck en Hawai, entre otros grandes telescopios, para construir sobre una búsqueda anterior de nubes brillantes de hidrógeno que podrían representar las primeras galaxias. La galaxia CR7 — es la abreviatura de Cosmos Redshift 7, por el método con el cual los objetos distantes en el universo son fechados.

En un universo en expansión, lo más alejado o más lejano en el tiempo que está un objeto, más rápido está retrocediendo, lo que hace que la longitud de onda de la luz de ella se alargue, de la manera en que el tono de una sirena suena más bajo después que nos pasa. En astronomía, este alargamiento se conoce como corrimiento hacia el rojo.
El nombre de la galaxia, dijo el Dr. Sobral, fue también inspirado por el gran futbolista portugués  Cristiano Ronaldo, también conocido como CR7.

Como en gran parte de la astronomía, la nomenclatura de estas generaciones de estrellas está torpemente está arraigada en la historia y centrada en la Tierra. Modernas estrellas como el Sol, con una sana abundancia de metales (cualquier cosa más pesada que el helio), se llaman ahora Población I, principalmente porque eran las primeras conocidas. Habitan sobre todo en los brazos espirales y las partes más jóvenes de galaxias como la Vía Láctea.

A mediados del siglo XX, sin embargo, el astrónomo Walter Baade notó que las estrellas en las partes más viejas de la galaxia, como su núcleo o los cúmulos globulares, son más viejas y tienen menos metales. Les llamó Población II. 
El advenimiento de la teoría del Big Bang para el origen del universo ha forzado a los astrónomos a darse cuenta que las primeras estrellas no debían haber tenido metales del todo, esas se conocen como Población III.

Estrellas en la Población II y III están probablemente presentes en CR7, como reportó el equipo del Dr Sobral. Mientras la nube azul está libre de metal, según las mediciones espectrales, el color del resto de la galaxia es consistente con estrellas más evolucionadas que componen la mayor parte de su masa. Esto sugiere, que las estrellas de Población III que están allí, son florescencias tardías de alguna clase, formadas de nubes sobrantes de material prístino, a medida que la galaxia enviaba su luz hace 12 9000 millones de años.

La única explicación alternativa, dijo el Dr. Sobral, es algo tan espectacular y poco probable, que los astrónomos no saben si ha pasado alguna vez, es decir, una nube primordial saltándose la etapa de estrella y colapsando directamente en un agujero negro. Eso, señaló, es imposible de descartar porque nadie sabe realmente a lo puede parecerse.

Observaciones posteriores con el Telescopio Espacial Hubble y el James Webb podrían ayudar a resolver el problema.