No entendemos completamente cómo eran las primeras estrellas del universo. Sabemos que deben haberse formado a partir de hidrógeno y helio porque la mayoría de los elementos más pesados solo se produjeron después de que se formaron las estrellas. Sabemos que la falta de estos elementos más pesados alteró la dinámica de la formación estelar de una manera que significó que las primeras estrellas fueran muy grandes. Pero qué tan grande es sigue siendo una pregunta sin respuesta.
Ahora, los investigadores anuncian que pueden estar un paso más cerca de observar directamente una de esas estrellas. Gracias a la alineación transversal entre una estrella distante y un cúmulo de galaxias intermedio, la inversión gravitatoria infló un objeto que existió menos de mil millones de años después del Big Bang. Es probable que el objeto sea una sola estrella o un sistema compacto de dos o tres estrellas. Sus descubridores dicen que ya han reservado tiempo para hacer un seguimiento de las observaciones con el último telescopio espacial de la NASA.
lente de gravedad
Las lentes funcionan organizando los materiales para que la luz viaje en un camino curvo a través de ellos. La gravedad, que distorsiona el propio espacio-tiempo, puede realizar una función similar, es decir, cambiar el espacio para que la luz viaje en una trayectoria curva. Ha habido muchos ejemplos de efectos gravitacionales de objetos en primer plano que crean un efecto similar a una lente, magnificando y/o distorsionando la luz de un objeto más atrás.
Este éxito motivó la formación de un equipo llamado Lentes de reionización, o RELICS. El grupo apuntó telescopios espaciales a grandes grupos de galaxias con la expectativa de que los fuertes campos gravitatorios allí probablemente crearían efectos de lentes. El equipo está buscando objetos que se remontan al período de reionización, cuando la luz de las primeras estrellas comenzó a extraer electrones del hidrógeno en la materia interestelar.
Debido a la distribución desigual de la materia en el mundo natural, las lentes gravitatorias son desiguales y, a menudo, crean efectos entretenidos e imágenes refinadas. Usando estos efectos, junto con información sobre la distribución del material en primer plano, es posible hacer un mapa aproximado de dónde los efectos de lente son más fuertes.
Este mapa puede incluir una “curva de lente crítica”, que se puede especificar porque la mayoría de los objetos de fondo aparecen como dos imágenes, una a cada lado de la curva. Pero un puñado de cosas terminarán en la misma curva y experimentarás el mayor aumento.
una estrella
Como puede ver en la imagen en la parte superior de este artículo, la mayoría de los objetos en la curva crítica de la lente parecen extenderse a lo largo de su longitud, lo que indica que es probable que sean estructuras más grandes, como galaxias o cúmulos de estrellas. La excepción, indicada por la flecha, es WHL0137-LS. Los investigadores lo llamaron Earendel, el término en inglés antiguo para la estrella de la mañana, porque parece que se remonta a la mañana del universo, unos 900 millones de años después del Big Bang.
Varios modelos de efectos de lentes indican que el Earendel se amplía por un factor de al menos 1000, y posiblemente hasta 40 000. En base a esto, es posible poner límites al tamaño del objeto que se está enfocando. Estos límites muestran que su tamaño máximo posible es más pequeño que los cúmulos de estrellas que identificamos anteriormente, lo que significa que es probable que Earendel sea un sistema estelar pequeño con tres o menos estrellas. También podría ser 1 estrella.
Incluso si Earendel es un sistema de múltiples estrellas, la mayor parte de la masa de estos sistemas tiende a terminar en una de las estrellas. Trabajando bajo el supuesto de que la mayor parte de lo que estaban mirando era una sola estrella, los investigadores infieren sus propiedades basándose en la luz que se emitió originalmente en el rango ultravioleta. Descubrieron que la masa de Earndel puede ser entre 40 y 500 veces la masa del Sol. También contiene solo alrededor del 10 por ciento de los elementos más pesados que se encuentran en el sol.
Detalles más precisos no son posibles en este momento. Pero los investigadores indicaron que usarían el telescopio Webb para determinar el tipo exacto de estrella.
Según el tiempo estimado que lleva Earndel y la presencia de al menos algunos de los elementos más pesados, podemos decir que no es una de las primeras estrellas del universo. Pero durante el lanzamiento de Webb, los científicos notaron que el telescopio sería capaz de obtener imágenes de los primeros cúmulos de estrellas si también se obtenían suficientes imágenes.
Escucharemos más sobre esta tecnología de imágenes en un futuro próximo.
naturaleza2022. DOI: 10.1038 / s41586-022-04449-y (Acerca de los DOI).
