Los astrónomos del MIT han descubierto estrellas muy antiguas en el halo de la Vía Láctea, una nube de estrellas que cubre todo el disco galáctico principal. Estos objetos se formaron hace entre 12 y 13 mil millones de años, que es cuando comenzaron a formarse las primeras galaxias. Los investigadores llaman a estas estrellas estrellas del Sistema Estelar de Acreción Pequeña (SASS), ya que creen que cada estrella perteneció alguna vez a su propia galaxia enana que luego fue absorbida por la Vía Láctea, más grande y aún en crecimiento.

Representación artística de la Vía Láctea. Crédito de la imagen: Pablo Carlos Budasi / CC BY-SA 4.0.

«Estas estrellas más antiguas definitivamente están ahí, dado lo que sabemos sobre la formación de galaxias», dijo Anna Frebel, profesora del Instituto Tecnológico de Massachusetts.

«Son parte de nuestro árbol genealógico cósmico. Ahora tenemos una nueva forma de encontrarlos».

A medida que descubren estrellas similares en SASS, el profesor Friebel y sus colegas esperan utilizarlas como contraparte de las galaxias enanas ultra débiles, que se cree que son algunas de las primeras galaxias supervivientes en el universo.

Estas galaxias permanecen intactas hasta el día de hoy, pero están demasiado distantes y débiles para que los astrónomos puedan estudiarlas en profundidad.

Dado que las estrellas SASS pueden haber pertenecido alguna vez a galaxias enanas primordiales similares, pero están en la Vía Láctea y, por lo tanto, mucho más cerca, pueden ser una clave accesible para comprender la evolución de las galaxias enanas ultra débiles.

El profesor Friebel dijo: «Ahora podemos buscar más análogos en la Vía Láctea, que son mucho más brillantes, y estudiar su evolución química sin tener que perseguir estas estrellas tan débiles».

La baja abundancia química de las estrellas indica que se formaron originalmente hace entre 12 y 13 mil millones de años.

De hecho, su baja firma química era similar a lo que los astrónomos habían medido previamente en algunas galaxias enanas antiguas y ultra débiles.

¿Las estrellas del equipo se originaron en galaxias similares? ¿Cómo llegaron a la Vía Láctea?

Basándose en su intuición, los científicos examinaron los patrones orbitales de las estrellas y cómo se mueven por el cielo.

Las tres estrellas están ubicadas en diferentes lugares a lo largo del halo de la Vía Láctea y se estima que están a unos 30.000 años luz de la Tierra.

Cuando siguieron el movimiento de cada estrella alrededor del centro galáctico utilizando observaciones del satélite Gaia de la Agencia Espacial Europea, los astrónomos notaron algo extraño: para la mayoría de las estrellas en el disco principal, que se mueven como autos en una pista de carreras, las tres estrellas parecían estar moviéndose en el camino equivocado.

En astronomía, esto se conoce como movimiento retrógrado y es una indicación de que un objeto se ha acumulado o ha sido extraído de algún otro lugar.

«La única forma de hacer que las estrellas vayan en la dirección equivocada del resto de la pandilla es arrojándolas en la dirección equivocada», dijo el profesor Friebel.

El hecho de que estas tres estrellas orbitaran de maneras muy diferentes del resto del disco galáctico e incluso del halo, combinado con el hecho de que tenían una baja abundancia química, demostraba con fuerza que las estrellas eran realmente antiguas y que alguna vez habían pertenecido a estrellas más viejas. Son galaxias enanas más pequeñas que cayeron en la Vía Láctea en ángulos aleatorios y continuaron su obstinado camino miles de millones de años después.

Los investigadores, curiosos por saber si el movimiento retrógrado era una característica de otras estrellas antiguas del halo que los astrónomos habían analizado previamente, buscaron en la literatura científica y encontraron otras 65 estrellas, también con bajas abundancias de estroncio y bario, que también parecían ser moviéndose en reversa. flujo galáctico.

El profesor Friebel dijo: «Es interesante que todos van muy rápido, cientos de kilómetros por segundo, y van en la dirección equivocada».

«¡Están huyendo! No sabemos por qué sucedió esto, pero era la pieza del rompecabezas que necesitábamos y que no esperaba cuando empezamos».

Los investigadores están ansiosos por buscar otras estrellas SASS antiguas, y ahora tienen una receta relativamente simple para hacerlo: primero, buscar estrellas con baja abundancia química y luego rastrear sus patrones orbitales en busca de signos de movimiento retrógrado.

De los más de 400 mil millones de estrellas de la Vía Láctea, esperan que este método dé lugar a un número pequeño pero significativo de las estrellas más antiguas del universo.

«Fue fantástico trabajar con tres estudiantes universitarias. Esta es la primera vez para mí», afirmó la profesora Friebel.

«Es realmente un ejemplo del estilo del MIT. Lo hacemos. Y quien diga: ‘Quiero involucrarme’, puede hacerlo y sucederán cosas buenas».

el equipo papel Fue publicado en Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society.

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Hillary Diane Andalis et al. 2024. Las estrellas más antiguas con baja abundancia de elementos capturadores de neutrones y sus orígenes en antiguas galaxias enanas. MNRAS 530(4): 4712-4729; doi: 10.1093/mnras/stae670