Durante años, los astrónomos se han dedicado a lograr el descubrimiento de las primeras estrellas del universo. La primera generación, auténticas reliquias de la infancia del universo. Ahora, es posible que se haya logrado encontrarlas. Al menos, según plantea un estudio sobre una galaxia lejana.

El equipo de investigadores explica que creen haber captado una señal de las llamadas estrellas de Población III. Es el nombre que se da a la primera generación de estrellas del universo, que solo contenían los elementos generados en el Big Bang. El hallazgo procede de un análisis detallados de observaciones que había realizado el telescopio James Webb de una galaxia lejana, llamada LAP1-B. Las estrellas de población III, según la teoría, deberían estar compuestas únicamente por hidrógeno y helio, con pequeñas cantidades de litio.

El posible descubrimiento de las primeras estrellas del universo
Concepto artístico de las primeras estrellas del universo. Crédito: NASA
Esos eran los únicos ingredientes presentes tras el Big Bang. Aquellos astros debieron formarse pronto, unos 200 millones de años después del inicio del universo. El problema es que, si todavía existen, deberían ser muy raras porque murieron hace miles de millones de años. La esperanza, durante mucho tiempo, ha sido que se pudiese tener la capacidad de detectar la tenue luz de esas estrellas muy lejanas. No es la primera vez que se anuncia la detección de candidatos a estrellas de Población III, pero todos habían sido descartados.

Ninguno de esos candidatos cumplía con las tres predicciones principales sobre su formación y propiedades. Esas predicciones son que debieron formarse en pequeños cúmulos de materia oscura (llamados coronas), fueron extremadamente masivas y se formaron en pequeños cúmulos estelares. En su estudio, el equipo cree que el descubrimiento que han realizado sí satisface los tres requisitos. En primer lugar, el sistema estelar de Población III (que creen haber descubierto) se formó en el entorno preciso que sugiere la teoría.

Aproximadamente, se calcula que debieron formarse en un halo de materia oscura con unos 50 millones de veces la masa del Sol. Otro motivo es que las estrellas son masivas. Tienen masas que van de 10 a 1000 veces la de nuestra estrella. Estos astros además, se unieron en pequeños cúmulos estelares. Cada uno no tendría más de varios miles de masas solares. Así que, al menos aparentemente, todo parece confirmar las tres predicciones. LAP1-B es, por tanto, el primer candidato a población III que encaja con lo que dice la teoría.

Hay más evidencias que proceden del gas que rodea a la galaxia LAP1-B. En él se han observado firmas espectrales claras (es decir, se ha estudiado su luz) y solo se han observado cantidades muy pequeñas de metales. Vale la pena recordar que, en astronomía, un metal es todo aquello más allá del hidrógeno y el helio. Esta escasez encaja con un escenario en el que el sistema estelar sea tan joven que solo algunas de las primeras estrellas más masivas hayan llegado al final de su vida, explotando como supernovas y contaminando el gas con esos primeros metales.

La investigación es muy interesante pero no podemos perder de vista que solo es una hipótesis. Ni mucho menos se trata de la confirmación del descubrimiento de estrellas de población III. Quedan algunos aspectos por analizar y confirmar. Por ejemplo, ¿cuánto material expulsaron las primeras supernovas? ¿Los modelos por ordenador actuales son capaces de capturar correctamente la física de la infancia del universo? Son cosas que todavía no están respondidas y será necesario entender para saber si este hallazgo es bueno.

Lo mejor es que, mientras se espera la confirmación, este nuevo estudio puede proporcionar una hoja de ruta para descubrir otros objetos lejanos. La combinación de la potencia del telescopio James Webb con técnicas como las lentes gravitacionales es algo muy potente. Una lente gravitacional es el producto de un objeto intermedio masivo (generalmente cúmulos de galaxias) que actúan como una especie de lupa, amplificando la luz (y distorsionándola) de aquello que se encuentra por detrás. Algo que permite observar objetos que, de otro modo, serían imperceptibles.

Concepto artístico del telescopio espacial James Webb. Crédito: NASA
Es, precisamente, lo que ha permitido el descubrimiento de LAP1-B y sirve para poder intuir lo que está por venir en el futuro. LAP1-B podría ser, por tanto, solo la punta del iceberg en cuanto a lo referente al estudio de las estrellas de Población III con las lentes gravitacionales de cúmulos de galaxias. Es posible que LAP1-B se quede en el camino y se convierta en otro candidato fallido a estrella de población III. Pero el descubrimiento de las primeras estrellas, cuando suceda, será una revolución para entender mejor la evolución del universo en las primeras etapas.

Mientras tanto, tocará esperar para ver si hay confirmación de que estas son las primeras estrellas del universo. Si no es así, como mínimo estaremos un paso más cerca de lograr encontrarlas. El telescopio James Webb y la llegada de nuevos observatorios ayudará a que veamos cada vez más lejos en el universo y, por tanto, más cerca del Big Bang. Así como, también, ayudar a ver el universo de una manera que no era posible hasta ahora. Algo que ya está sucediendo con el observatorio Vera Rubin, que ya ha permitido grandes descubrimientos.

GD