ESO: Los astrónomos encuentran nubes de gas distantes con restos de las primeras estrellas

Hola amigos: A VUELO DE UN QUINDE EL BLOG., el Observatorio Europeo Austral ESO. nos entrega la información de los restos de las primeras estrellas que aparecieron en el comienzo del nacimiento del Universo, contenían sólo hidrógeno y helio, los elementos muy simples de la naturaleza, que siendo estas estrellas más masivas que nuestro Sol murieron rápidamente en poderosas explosiones que las conocemos como: Supernovas; estos descubrimientos fueron posibles gracias al telescopio: Very Large Telescope (VLT), los investigadores encontraron por primera vez las "huellas dactilares" dejadas por la explosión de las primeras estrellas, fue gracias a que detectaron a tres nubes de gas distantes; cuya composición química coincide con lo que se esperaba de las primeras explosiones estelares.

Se menciona que minutos después del Big Bang, los únicos elementos presentes en el Universo, eran los tres más ligeros: Hidrógeno, Helio y minúsculas trazas de Litio; ya que los elementos más pesados se formaron mucho más tarde en las estrellas...... siga leyendo....................

https://www.eso.org/public/news/eso2306/

3 mayo 2023

Utilizando el Very Large Telescope (VLT) de ESO, los investigadores han encontrado por primera vez las huellas dactilares dejadas por la explosión de las primeras estrellas del Universo. Detectaron tres nubes de gas distantes cuya composición química coincide con lo que esperamos de las primeras explosiones estelares. Estos hallazgos nos acercan un paso más a la comprensión de la naturaleza de las primeras estrellas que se formaron después del Big Bang.

“ Por primera vez, pudimos identificar las huellas químicas de las explosiones de las primeras estrellas en nubes de gas muy distantes ”, dice Andrea Saccardi, estudiante de doctorado en el Observatoire de Paris - PSL, quien dirigió este estudio durante su tesis de maestría en la Universidad de Florencia.

Los investigadores piensan que las primeras estrellas que se formaron en el Universo eran muy diferentes a las que vemos hoy. Cuando aparecieron hace 13.500 millones de años, solo contenían hidrógeno y helio, los elementos químicos más simples de la naturaleza [1] . Estas estrellas, que se cree que son decenas o cientos de veces más masivas que nuestro Sol, murieron rápidamente en poderosas explosiones conocidas como supernovas, enriqueciendo el gas circundante con elementos más pesados por primera vez. Las generaciones posteriores de estrellas nacieron de ese gas enriquecido y, a su vez, expulsaron elementos más pesados cuando también murieron. Pero las primeras estrellas desaparecieron hace mucho tiempo, entonces, ¿cómo pueden los investigadores aprender más sobre ellas? “Las estrellas primordiales pueden estudiarse indirectamente al detectar los elementos químicos que dispersaron en su entorno después de su muerte ”, dice Stefania Salvadori, profesora asociada de la Universidad de Florencia y coautora del estudio publicado hoy en Astrophysical Journal .

Usando datos tomados con el VLT de ESO en Chile, el equipo encontró tres nubes de gas muy distantes, vistas cuando el Universo tenía solo un 10-15% de su edad actual, y con una huella química que coincide con lo que esperamos de las explosiones de las primeras estrellas. Dependiendo de la masa de estas primeras estrellas y de la energía de sus explosiones, estas primeras supernovas liberaron diferentes elementos químicos como el carbono, el oxígeno y el magnesio, que están presentes en las capas exteriores de las estrellas. Pero algunas de estas explosiones no fueron lo suficientemente energéticas como para expulsar elementos más pesados como el hierro, que se encuentra solo en el núcleo de las estrellas. Para buscar el signo revelador de estas primeras estrellas que explotaron como supernovas de baja energía, el equipo buscó nubes de gas distantes pobres en hierro pero ricas en otros elementos. Y encontraron precisamente eso:

Esta peculiar composición química también se ha observado en muchas estrellas antiguas de nuestra propia galaxia, que los investigadores consideran estrellas de segunda generación que se formaron directamente a partir de las 'cenizas' de las primeras. Este nuevo estudio ha encontrado tales cenizas en el Universo primitivo, agregando así una pieza faltante a este rompecabezas. “ Nuestro descubrimiento abre nuevas vías para estudiar indirectamente la naturaleza de las primeras estrellas, complementando completamente los estudios de estrellas en nuestra galaxia ”, explica Salvadori.

Para detectar y estudiar estas nubes de gas distantes, el equipo utilizó balizas de luz conocidas como cuásares, fuentes muy brillantes alimentadas por agujeros negros supermasivos en el centro de galaxias lejanas. A medida que la luz de un cuásar viaja a través del Universo, atraviesa nubes de gas donde diferentes elementos químicos dejan una huella en la luz.

Para encontrar estas huellas químicas, el equipo analizó datos de varios cuásares observados con el instrumento X-shooter en el VLT de ESO. X-shooter divide la luz en una gama extremadamente amplia de longitudes de onda o colores, lo que lo convierte en un instrumento único para identificar muchos elementos químicos diferentes en estas nubes distantes.

Este estudio abre nuevas ventanas para la próxima generación de telescopios e instrumentos, como el Extremely Large Telescope ( ELT ) de ESO y su espectrógrafo ArmazoNes de alta dispersión Echelle ( ANDES ) de alta resolución. “ Con ANDES en el ELT podremos estudiar con mayor detalle muchas de estas raras nubes de gas, y finalmente podremos descubrir la naturaleza misteriosa de las primeras estrellas ”, concluye Valentina D'Odorico, investigadora del National Instituto de Astrofísica de Italia y coautor del estudio.

Notas

[1] Minutos después del Big Bang los únicos elementos presentes en el Universo eran los tres más ligeros: hidrógeno, helio y minúsculas trazas de litio. Los elementos más pesados se formaron mucho más tarde en las estrellas.

Más información

Esta investigación se presentó en un artículo que aparecerá en Astrophysical Journal (doi: 10.3847/1538-4357/acc39f )

El equipo está compuesto por Andrea Saccardi (GEPI, Observatoire de Paris, Université PSL, CNRS, France; Dipartimento di Fisica e Astronomia, University of Florence, Italy [UFlorence]), Stefania Salvadori (UFlorence; INAF – Osservatorio Astrofisico di Arcetri, Italy ), Valentina D'Odorico (Scuola Normale Superiore, Italia; INAF – Osservatorio Astrofisico di Trieste, Italia [INAF Trieste]; IFPU – Instituto de Física Fundamental del Universo, Italia [IFPU]), Guido Cupani (INAF Trieste; IFPU) , Michele Fumagalli (Dipartimento di Fisica G. Occhialini, Universidad de Milano Bicocca, Italia; INAF Trieste), Trystyn AM Berg (Dipartimento di Fisica G. Occhialini, Universidad de Milano Bicocca, Italia), George D. Becker (Departamento de Física y Astronomía, Universidad de California, EE. UU.), Sara Ellison (Departamento de Física y Astronomía,Universidad de Victoria, Canadá), Sebastián López (Departamento de Astronomía, Universidad de Chile, Chile).

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