Una cercana estrella es casi tan antigua como el universo

Artículo publicado por Ron Cowen el 10 de enero de 2013 en Nature News

Precisas medidas revelan la, tal vez, estrella más antigua conocida.

Los astrónomos han descubierto al Matusalén de las estrellas – una residente en la vecindad del Sistema Solar que tiene, al menos, 13 200 millones de años de antigüedad y se formó poco después del Big Bang.

“Creemos que esta estrella es la más antigua conocida en el universo, con una edad bien determinada”, dice Howard Bond, astrónomo en la Universidad Estatal de Pennsylvania en University Park, que anunció el hallazgo el 10 de enero en la reunión de la Sociedad Astronómica Americana en Long Beach, California1.

Las primeras estrellas

Las primeras estrellas Crédito: Chandra X-ray Observatory


La venerable estrella, conocida como HD 140283, está a una distancia relativamente corta de 190 años luz del Sistema Solar, y ha sido estudiada por los astrónomos desde hace más de un siglo. Los investigadores han sabido desde hace mucho que el objeto consta casi por completo de hidrógeno y helio — un signo distintivo de haberse formado en los inicios de la historia del universo, antes de que sucesivas generaciones de estrellas tuviesen la posibilidad de forjar elementos más pesados. Pero nadie sabía exactamente lo vieja que era.

Veterana

Determinar la edad de la estrella requirió de varios pasos. Primero, Bond y su equipo realizaron una determinación nueva y más precisa de la distancia de la estrella al Sistema Solar, usando 11 conjuntos de observaciones registradas entre 2003 y 2011 gracias a los Sensores de Guía Fina del Telescopio Espacial Hubble (Hubble Space Telescope’s Fine Guidance Sensors), que mide la posición de las estrellas objetivo en relación a las estrellas de referencia. Los astrónomos también midieron el brillo de la estrella tal como aparece en el cielo, y pudieron calcular su luminosidad intrínseca.

El equipo aprovechó entonces el hecho de que HD 140283 está en una fase de su ciclo de vida en el cual está agotando el hidrógeno de su núcleo. En esta fase, la luminosidad de la estrella, cada vez menor, es un indicador muy sensible de su edad, dice Bond. Su equipo calcula que la estrella tiene 13 900 millones de años, con un margen de error de 700 millones de años. Teniendo en cuenta el error experimental, la edad no entra en conflicto con la edad del universo, 13 770 millones de años.

La edad de la estrella es, por tanto, de al menos 13 200 millones de años – que es la edad estimada da otra Matusalén conocida2 — y, posiblemente, más vieja. Su edad se conoce con un mejor nivel de confianza que la Matusalén anterior, dice Bond.

Inicio temprano

El descubrimiento establece restricciones a la formación estelar temprana, dice Volker Bromm, astrónomo de la Universidad de Texas en Austin. La primera generación de estrellas se formó a partir del gas primordial, que no tenía cantidades apreciables de elementos más pesados que el helio, señala. Esto significa que, a pesar de lo antigua que es HD 140283, su composición química – que incluye una abundancia baja pero no nula de elementos — demuestra que la estrella debió haberse formado tras la primera generación estelar.

Las condiciones para crear la segunda generación de estrellas, entonces, “debe haberse dado muy al inicio”, dice Bromm. Estas primeras estrellas normalmente se piensa que se formaron unos cientos de millones de años tras el Big Bang, apunta. Masivas y de vida corta, morían apenas unos pocos millones de años después – explotando como supernovas que calentaban el gas de los alrededores y lo sembraban con elementos más pesados.

Pero antes de que pudiese formarse la segunda generación de estrellas, el gas tuvo que enfriarse. La temprana edad de la estrella de segunda generación HD 140283, apunta a que el tiempo de enfriamiento, o retardo, entre la primera y segunda generación, podría haber sido extremadamente corto, tal vez de apenas unas decenas de millones de años, comenta Bromm.


Artículos de referencia

Nature doi:10.1038/nature.2013.12196

1.- Bond, H. E., Nelan, E., VandenBerg, D. A., Schaefer, G. H. & Harmer, D. Abstr. 443.08 221st meeting of the American Astronomical Society, Long Beach, California (2013).

2.- Frebel, A. et al. Astrohys. J. 660, L117 (2008).

Autor: Ron Cowen
Fecha Original: 10 de enero de 2013
Enlace Original

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Comments (23)

  1. busgosu

    Mucho es creer saber la edad de una estrella, cuando no se sabe que es la gravedad y el tiempo.
    La estrella se consume porque le queda poca materia que consumir y por otro lado las estrellas se formaron de materia, cuando sucede una cosa u otra lo determina el observador según le venga a la cabeza la idea de matarla o hacerla nacer.

  2. Fandila

    ¿Cómo es posible que una estrella cercana, 190 años luz de nosotros, naciera poco después del Big Bang, si no antes (Hace 13,900 mill. de años)? ¿Dónde está el error?

    • Carlo

      ¿Por qué tiene que haber un error? Yo no estoy a más de una décima de segundo luz de ti, y sin embargo nací hace muchos años.

      • JD

        Tal vez la pregunta que quiso hacer Fandila es cómo puede ser que haya una estrella de la primera generación (si fuera de la primera generación) que haya sobrevivido tanto tiempo. En la misma nota se dice que las estrellas de primera generación, por ser muy masivas, morían en pocos millones de años. Estamos acostumbrados a que para observar estrellas de la primera generación haya que mirar a mayor distancia (más atrás en el tiempo). Entiendo que en este caso, se trate de una estrella de primera generación o de segunda, la estrella habrá sobrevivido tanto tiempo porque su masa menor le habrá permitido quemar combustible a un ritmo mucho más lento.

        • Fandila

          La pregunta que me hago es si, la expansión desde el inicio no habría de dejar relegada a la estrella y su galaxia al pasado, correspondiente a su edad, por qué habría de estar tan cerca de nuestro presente, y al parecer como un caso aislado.
          Si vamos a eso nuestra galaxia y sus alrededores serían tan viejos como el universo. ¿Todas las formaciones pimeras se mantienen aún? ¿No ha habido formaciones posteriores de galaxias? ¿El número actual de dichas estructuras es el mismo que al principio de los tiempos?. No lo sé, pero no parece lógico.

          • Jose

            Disculpa la crítica pero estás aplicando una lógica basada en prejuicios derivados de falta de cultura:

            Asumes que las galaxias se formaron antes que sus estrellas, cosa no siempre cierta.
            Te lias con dos cosas distintas : el tiempo de un objeto y la distancia expresada en magnitudes de tiempo.

            Es razonable pensar que aquello que estaba al principio del universo, y todavía perdure, esté repartido por todo nuestro universo actual

            Piensa en el agua que bebes: se supone que sus hidrogenos se formaron en el BigBang pero el oxigeno procede de una estrella que explotó muchos millones de años despues. Estos atomos se juntaron durante o despues de la formacion del sistema solar.

            A que mola saber que independientemente de tu edad, los atomos que componen tu cuerpo tienen miles de millones de años de antiguedad.

            Las respuestas a las demás preguntas las tienes en la wikipedia.

            Animo, y lee mucho más, que se te ve con interés de aprender.

            • Fandila

              Eso es muy distinto. Por ejemplo se considera que el fondo de microondas procede de la gran inflación y así parece ser que provenga de los límites del Universo correspondientes en tiempo y espacio a los inicios.
              Efectivamente galaxia y estrellas es como decir lo mismo.
              Lo que siempre yo he entendido es, que el universo más viejo habría de ubicarse a mayor ditancia del actual, es decir del presente.
              Si las galaxias se separan por efecto de la expansión, es de suponer que con ellas se desplazan todas sus estrellas. Supongo, que no lo sé.
              Si todo lo que existe se formó en los origenes: me refiero a las estructuras (Galaxias)se contradice con que constantemente se formen estrellas, y es de suponer que galaxías. El tiempo transcurrido es enormemente argo.
              De tratarse de un Universo estático no habría problemas en cuanto al tiempo y la distancia. Si fuera como digo, no entiendo como “coexisten” galaxias nuevas con viejas.
              PD. No es mi fuerte la Cosmología y mi interés por ella fuera de lo normal está supeditada a la Fisica de Partículas.

              • Fandila

                Me ha gustado mucho, porque no había caido en eso de que todo lo que se formó al principio y lo que se formara después se entremezclan.
                “Es razonable pensar que aquello que estaba al principio del universo, y todavía perdure, esté repartido por todo nuestro universo actual”

          • JD

            Fandila:
            Hace usted varias preguntas, y debo decir que no entiendo alguna de ellas.
            Repasemos:
            En primer lugar, esta estrella pertenece a una galaxia que se encuentra relativamente cerca de la nuestra. Si la pregunta suya fuera si no debería encontrarse más lejos debido a la expansión que viene sufriendo el universo desde su comienzo, la respuesta es que no necesariamente ya que, como usted sabe, hay ataduras gravitacionales que no solo conforman sistemas solares y galaxias, sino también cúmulos.
            Si la pregunta es si la estrella ya debería haber dejado de existir por haberse originado en edad tan temprana, pues a eso me referí en el mensaje anterior y es precisamente lo que hace tan singular a esta estrella (como Matusalén).
            Ante otras preguntas má spuntuales que formula respondo que, en efecto, se estima que nuestra galaxia es casi tan antigua como el mismo universo. Conste que digo casi tan antigua, no tan antigua ya que al comienzo del universo no se habían formado todavía estas estructuras (esto responde a otra de sus preguntas). Eso no quita que pueda haber galaxias más jóvenes. Tenaga en cuenta que en una galaxia como la nuestra conviven estrellas muy antiguas con estrellas jóvenes e incluso nacientes. El universo está en movimiento y transformación continua.
            Ampliando y especificando el ejemplo de Carlo, las galaxias podrían representar linajes familiares. Así podrán convivir niños, jóvenes, adultos y viejos, también habrán los muertos que han dado origen a los vivos. Unas familias podrán estar más cerca entre sí que otras, etc.

            • Fandila

              Será como dices, que el “grupo” a que pertenece nuestra galaxia tenga ya su tiempo. Pero poco tiene que ver con que se trate de grupos o de estructuras aisladas para que se sepaen según la expansión.
              Muy agradecido por tu esclatecimiento.

              • Fandila

                Me aclaro, claro que me aclaro. Tiempo y espacio son relativos al observador o lugar considerado. En este caso donde se ubica la vieja estrella en cuestión

                • Carlo

                  Todo lo que está lejos lo ves más antiguo de lo que verías ahora (porque la luz tarda en llegar), pero no todo lo antiguo está lejos. Una estrella muy antigua puede estar cerca – casi todos los átomos que veas alrededor tuyo se formaron hace miles de millones de años.
                  Y la expansión no aleja todo: las galaxias no se deshacen por la expansión, sólo se alejan unas de otras. una estrella que se formó en nuestra galaxia, como esta, sigue por aquí cerca.

  3. Carlo

    Hay otra posible explicación a la existencia de (trazas de) elementos más pesados que el hidrógeno y helio en la estrella, no solo que pertenezca a la segunda generación de estrellas. El proceso por el que se crearon los primeros elementos tras el Big Bang, conocido como nucleosíntesis primordial, se cree que sólamente creó hidrógeno, helio (en proporción 3-1) y pequeñas trazas de litio y berilio, mientras que todos los demás elementos se crearon posteriormente en las estrellas (nucleosíntesis estelar). Sin embargo, algunas hipótesis poco estándar sobre la nucleosíntesis primordial (como ejemplo paradigmático tendríamos la N.P. no homogénea) dan como resultado trazas de elementos mucho más pesados, prácticamente todos los elementos estables. En ese caso particular, la “condición inicial” del universo se supone que no es homogénea (de ahí su nombre), sino que tenía zonas de mayor densidad que la media, en las cuales la creación de elementos es más simple. Esto podría ser una primera prueba de que realmente este es el caso.

  4. Fandila

    Un interesante artículo:

    Crisis de la cosmología
    Harry Nielsen
    http://www.nodo50.org/ciencia_popular/articulos/Cosmologia.htm

    • Juan

      ¿Cómo pegas ese panfleto aquí?

      • Fandila

        Pues… sencillamente porque que no todo el mundo está alienado con la ciencia oficial.
        Y si no es en un foro, que para eso está, pienso,adonde tienen cabida “los que disienten”
        ¿A quién crees que hace propaganda con su “panfleto” ese señor, como no sea así mismo?

  5. Fandila

    Vuelvo a la cuestión de antes. No puedo dejarme las dudas en el tintero, so pena de no encontrarles respuesta.

    El Universo “una cáscara de nuez” como dijo Hawking.
    Lo que no sabemos es, el grosor de esa fina cáscara o si la tal corona esférica supera con creces a la típica “cáscara de un globo”. En el caso de un grosor relativo grande del universo corona, la expansión se realizará en tres dimensiones. La distancia o grosor de esa cáscara podría ser enerme aunque no tanto como el radio. Salvo transformaciones y desplazamientos de otra índole, la edad galactica irá en consonancia con la dicha anchura. No ccurriría lo mismo para el desplazamiento transversal puro. No afirmo nada solo supongo.Ni siquiera sabemos cual sea la forma del universo y si es o no de geometría general euclidea

    Si el Big Bang no fuera cierto (Hipótesis sobre otra hipótesis)el tiempo (Edad) desde cualquier punto “casi” no tendría sentido. Casí, porque ha de haber un principio para cualquier universo, aunque sería de mayor extensión (muchos bigbanes o principios, pero menos violentos)y esta base o extensión no podría ser ilimitada(¿?).

    Saludos

    • JD

      Veo, veo, he malgastado mi tiempo.

      • Fandila

        No has malgastado nada hombre, todo lo contrario.
        Lo que pasa que hay tantas teorías sobre lo mismo, que uno ya no sabe a que atenerse. La experiencia es la madre de la ciencia y si lo que el artículo pregona es cierto, que por qué no, quedo convencido de la convivencia en edades de las galaxias.

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