La composición química de una extraña estrella encontrada en el halo de nuestra galaxia, la Vía Láctea, representa la primera evidencia de las muertes violentas de las primeras estrellas del universo, informa un nuevo estudio.
Las primeras estrellas del universo nacieron entre 100 y 250 millones de años después de la Big Bang, que ocurrió hace unos 13.800 millones de años. Pero los científicos todavía no saben cómo la masa de esta primera generación de estrellas fue distribuido.
El modelado de estrellas en el universo primitivo indica que algunos de estos cuerpos estelares pueden haber tenido masas equivalentes a cientos de soles. Las estrellas masivas terminan sus vidas con gigantescas explosiones cósmicas llamadas supernovaspero estrellas con masas entre 140 y 260 veces la de el sol en ese entonces habrían terminado sus vidas en explosiones de supernova diferentes de las que se ven típicamente en el universo posterior (conocidas como supernovas Tipo II y Tipo Ia), dijeron los miembros del equipo de estudio. Estas explosiones únicas se denominan supernovas de inestabilidad de pares (PISNe).
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Todas las supernovas propagan elementos más pesados que el hidrógeno y el helio, que los astrónomos llaman metales, a lo largo el universo. Los metales se sintetizan en los núcleos de las estrellas gigantes y se incorporan a la próxima generación de cuerpos estelares.
Como son bastante diferentes de los explosivos estelares ordinarios, estos PISNe deberían dejar una huella química única en la próxima generación de estrellas. Sin embargo, hasta ahora, los astrónomos no han podido descubrir estas huellas dactilares cósmicas.
En la nueva investigación, un equipo de científicos descubrió que la estrella químicamente peculiar LAMOST J1010+2358 podría representar la primera evidencia de PISNe de estrellas masivas tempranas.
Los investigadores utilizaron los datos recopilados por el estudio LAMOST (Large Sky Area Multi-Object Fiber Spectroscopic Telescope) y las observaciones de seguimiento del Telescopio Subaru en Hawái para determinar que LAMOST J1010+2358 se formó en una nube de gas dominada por los restos de una estrella de 260 masas solares que murió en una explosión PISNe.
La evidencia química más significativa reunida por el equipo fue una abundancia extremadamente baja de sodio y cobalto, y una gran variación entre los elementos que tienen números pares e impares de electrones.
Esto es significativo, porque PISNe ocurre debido a una inestabilidad causada por la producción de pares de electrones y antielectrones, o positrones. Esta inestabilidad reduce la presión térmica dentro del núcleo de una estrella muy masiva y conduce a un colapso parcial.
«Proporciona una pista esencial para restringir la función de masa inicial en el universo primitivo», dijo el autor correspondiente del estudio Zhao Gang, profesor de los Observatorios Astronómicos Nacionales de la Academia de Ciencias de China (NAOC). en una oracion. «Antes de este estudio, no se había encontrado evidencia de supernovas de estrellas tan masivas en las estrellas pobres en metales».
Además, el equipo descubrió que LAMOST J1010+2358 es mucho más rica en hierro que otras estrellas pobres en metales de una edad similar en el halo galáctico. Esto sugiere que las estrellas de segunda generación forjadas en nubes que contienen los restos gaseosos de PISNe podrían ser más abundantes en elementos pesados de lo que se piensa actualmente.
«Uno de los santos griales de la búsqueda de estrellas pobres en metales es encontrar evidencia de estas primeras supernovas de inestabilidad de pares», dijo el astrofísico Avi Loeb, ex presidente del Departamento de Astronomía de la Universidad de Harvard, que no participó en la investigación. en la misma declaración.
La investigación del equipo se detalla en un artículo publicado en línea hoy (7 de junio) en el revista naturaleza.
