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Los astrónomos obtienen nuevos conocimientos sobre la formación estelar en el universo temprano

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Una nueva investigación realizada por un equipo internacional de astrónomos sugiere que las estrellas pueden haberse estado formando — y muriendo — tan pronto como 300 millones de años después del Big Bang.

Los orígenes del polvo interestelar

Los investigadores, según un estudio recientemente publicado en Diario astrofísico, han analizado las señales de radio de una galaxia a 13.200 millones de años luz de la Tierra y han descubierto que las estrellas podrían haberse formado y convertirse en supernovas tan pronto como 300 millones de años después del Big Bang.

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Las señales de radio de MACS0416_Y1, una de las galaxias más antiguas del Universo ubicada en la constelación de Eridanus, revelan una gran nube de polvo interestelar que los modelos estándar no pueden explicar. Al ser una galaxia muy joven, debería estar relativamente libre de polvo interestelar, lo contrario de lo que observaron los investigadores.

"El polvo y los elementos relativamente pesados ​​como el oxígeno son diseminados por la muerte de las estrellas", dijo Yoichi Tamura, profesor asociado de la Universidad de Nagoya y autor principal del estudio. "Por lo tanto, la detección de polvo en algún momento indica que un número de estrellas ya se han formado y muerto mucho antes de ese punto ".

¿Qué es el polvo interestelar?

El polvo interestelar es producto de la supernova de estrellas moribundas. Después de que una estrella fusiona todo su hidrógeno en helio y elementos más pesados ​​como carbono y oxígeno más profundamente en el núcleo estelar, la estrella explota espectacularmente en una supernova, expulsando todos estos elementos al espacio como polvo interestelar.

Este proceso es cómo se producen estos elementos en el Universo. Desde los átomos de carbono que componen la vida tal como la conocemos, desde la ameba humilde hasta el avanzado sistema de neuronas que da lugar a la conciencia humana, hasta el oxígeno que sustenta la vida que respiramos, todos se produjeron dentro de alguna estrella que se convirtió en supernova.

Pero las estrellas normalmente tardan miles de millones de años en consumir su combustible de hidrógeno; nuestro sol tiene unos 4.500 millones de años y le quedan un par de miles de millones de años antes de que se apague, por ejemplo. Para que una galaxia de 600 millones de años haya producido grandes nubes de polvo de estrellas significa que las estrellas tuvieron que haberse formado y quemado mucho antes de eso, unos 300 millones de años, para ser más precisos.

Lo que dice una nube de polvo interestelar de 13,2 mil millones de años sobre el universo primitivo

Usando el radiotelescopio Atacama Large Millimeter / submillimeter Array en Chile, Tamura y sus colegas captaron la débil señal de emisiones de radio de la nube de polvo en MACS0416_Y1, a 13.200 millones de años luz de distancia. Dado que la luz se mueve a una velocidad constante, pero finita, la luz que vemos a una distancia determinada es la luz emitida desde algún punto del pasado, no cómo son las cosas actualmente.

Si una galaxia está a 13,2 mil millones de años luz de la Tierra, eso significa que cuando la miramos, estamos viendo cómo se veía hace 13,2 mil millones de años, o solo 600 millones de años después del Big Bang.

Según el estudio, hubo un par de estallidos estelares, períodos de formación estelar altamente enérgica, con una separación de aproximadamente 300 millones de años. La primera, solo 300 millones de años después del Big Bang, duró unos 100 millones de años, después de lo cual estas estrellas se convirtieron en supernovas y la galaxia se extinguió durante otros 200 millones de años, momento en el que comenzó una segunda explosión estelar y que los investigadores captaron apenas como estaba comenzando.

"El polvo es un material crucial para planetas como la Tierra", dijo Tamura. "Nuestro resultado es un importante paso adelante para comprender la historia temprana del Universo y el origen del polvo".


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