La estructura más primitiva de nuestra galaxia

Se han descubierto los restos de un cúmulo estelar cuyas estrellas se formaron a partir de la materia prima con el menor grado de modificación química conocido respecto del material original generado con la creación del universo.

Esta investigación la ha llevado a cabo un grupo que incluye expertos del equipo científico del Observatorio Espacial Gaia de la Agencia Espacial Europea (ESA), el Telescopio de Canadá y Francia en Hawái (Estados Unidos), el Telescopio Gemini Norte en Hawái y el telescopio GTC en el archipiélago de las Canarias (España).

Las estrellas enriquecen gradualmente el gas interestelar con elementos químicos más pesados que el hidrógeno y el helio. Así, las sucesivas generaciones de estrellas, hechas de material cada vez menos primitivo, ostentan en su composición química estas huellas de la evolución química del universo.

El cúmulo semideshecho hallado está formado solo por estrellas químicamente muy arcaicas, por lo que constituye una reliquia valiosísima de cuando se estaban ensamblando las primeras estructuras estelares.

Según algunas teorías, los cúmulos estelares hechos de material tan prístino no podrían haberse formado jamás. Según otras teorías, sí pudieron formarse pero todos ellos ya deberían haber desaparecido por completo.

Lo ahora descubierto contradice esas teorías y abre una nueva perspectiva sobre la evolución del universo temprano.

Distribución de grupos muy densos de estrellas en la Vía Láctea, los cúmulos de tipo globular, superpuestos en un mapa de la Vía Láctea confeccionado a partir de datos obtenidos con el Observatorio Espacial Gaia. Cada punto representa un cúmulo de unos pocos miles a varios millones de estrellas. En la foto del recuadro, se muestra un cúmulo típico de esta clase, el conocido como Messier 10 o M10. El color de los puntos muestra la metalicidad de cada cúmulo, es decir, su abundancia de elementos químicos pesados respecto a la del Sol. Las estrellas de C-19 se indican con símbolos de color azul claro. (Imágenes: © N. Martin / Strasbourg Astronomical Observatory / CNRS; Canada-France-Hawaii Telescope / Coelum; ESA / Gaia / DPAC)

El equipo dirigido por Nicolas Martin (del CNRS y la Universidad de Estrasburgo, ambas instituciones en Francia) ha analizado el mapa, más detallado que cualquier otro previo, de la ubicación y el movimiento de las estrellas observadas por Gaia. El análisis lo ha realizado con un novedoso algoritmo para aislar las escasas agrupaciones de estrellas que se mueven al unísono.

Una de las agrupaciones descubiertas es una especie de jirón al cual se le ha dado el nombre de "C-19".

Paralelamente, en el Telescopio de Canadá y Francia en Hawái (CFHT), se realizó una inspección llamada Pristine en la cual se cartografió el cielo para medir sistemáticamente en millones de estrellas el porcentaje de su materia que corresponde a elementos químicos más pesados que el hidrógeno y el helio. La combinación de estos dos trabajos analíticos reveló el sorprendente hecho de que ese conjunto de estrellas denominado C-19 contiene soles cuya materia tiene un porcentaje bajísimo de elementos químicos más pesados que el hidrógeno y el helio.

El 98,5 por ciento del Sol está formado por los dos elementos químicos que menos protones tienen en sus núcleos atómicos, el hidrógeno (un protón) y el helio (dos), mientras que el 1,5 por ciento restante está formado por otros elementos químicos más pesados como el carbono, el oxígeno y el hierro. La abundancia de estos elementos más pesados en una estrella se denomina "metalicidad", y varía de una estrella a otra.

El conjunto de estrellas C-19 tiene una metalicidad 2.500 veces inferior a la del Sol. Esta cifra es muy inferior a la de cualquier otra estructura estelar conocida en el universo.

Martin y sus colegas exponen los detalles técnicos de su hallazgo en la revista académica Nature, bajo el título “A stellar stream remnant of a globular cluster below the metallicity floor”. (Fuente: NCYT de Amazings)