¿Qué significa el descubrimiento de doce estrellas en gestación en la galaxia WLM?

Las doce estrellas halladas están ubicadas a unos 3 millones de años luz de la Tierra.

Un equipo internacional de astrónomos, encabezado por Venu Kalari del Observatorio Gemini-Sur e integrado por la Premio Nacional de Ciencias Exactas 2021, Mónica Rubio, Investigadora Asociada al Centro de Astrofísica y Tecnologías Afines (CATA) y profesora de la U. de Chile, identificó doce nuevas estrellas en formación en la galaxia enana Wolf-Lundmark-Melotte (WLM), ubicada aproximadamente a tres millones de años luz de la Tierra. Este hallazgo proporciona una visión única sobre la evolución de las primeras generaciones de estrellas en el universo primitivo.

El estudio fue posible gracias a las observaciones realizadas con el telescopio espacial James Webb (JWST). La edad de estas estrellas es de menos de 10 millones de años de antigüedad y son candidatas a la fase de pre-secuencia principal (PMS), es decir, aún no han comenzado la fusión del hidrógeno en su núcleo, encontrándose en un cúmulo compacto de 30 años luz de ancho dentro de una región activa de formación estelar.

Los investigadores, además, detectaron la presencia de gas en su entorno, un factor clave para comprender el proceso de nacimiento estelar. Este descubrimiento permite ampliar el conocimiento sobre las diferencias en la formación de estrellas en distintos periodos de la historia cósmica y en comparación con la Vía Láctea. La detección de gas es clave, pues permite analizar las condiciones en las que estas estrellas se están formando, lo que aporta datos relevantes sobre la evolución de las galaxias enanas y su impacto en el universo primitivo.

Las regiones donde estas estrellas fueron halladas presentan una abundancia de carbono y otros metales significativamente baja, con menos de un quinto de la cantidad presente en estrellas jóvenes de la Vía Láctea. Este aspecto es fundamental, ya que refleja condiciones similares a las del universo temprano, cuando las primeras generaciones de estrellas se formaban en un ambiente prácticamente libre de metales. La baja metalicidad de estas estrellas sugiere que podrían evolucionar de manera diferente a las estrellas formadas en entornos más ricos en elementos pesados, afectando su composición y la formación de planetas a su alrededor.

“Gracias a los avances tecnológicos que han permitido ganar en sensibilidad de los instrumentos que operan en las ondas de radio milimétricas, es que hoy podemos detectar el CO en estas regiones de galaxias de baja metalicidad. Tuvieron que pasar cerca de 30 años para lograr bajar la barrera del 20% de metalicidad y ese fue nuestro primer gran resultado en el 2013 y 2015”, destacó la investigadora de la U. de Chile.

El estudio destaca el poder de observación del JSWT, que permite analizar la evolución de las estrellas en entornos extremos con una precisión sin precedentes. “Este nuevo descubrimiento nos demuestra el poder del telescopio espacial James Webb para estudiar el enigmático proceso de formación estelar, en este caso en condiciones muy extremas, similares a las que se encontraban en los comienzos del Universo, poco después del Big Bang. Es gracias a los enormes desarrollos tecnológicos presentes en este telescopio, que está disponible para grupos de investigadores de todo el mundo incluyendo Chile, que estas nuevas observaciones, que requieren una sensibilidad y nitidez inigualables, son ahora posibles”, comentó Ezequiel Treister, Director del Centro de Astrofísica y Tecnologías Afines (CATA).

Desarrollo de innovación para los próximos pasos

Con este descubrimiento, se espera que se impulsen nuevas investigaciones acerca del universo temprano y galaxias con baja metalicidad. La investigadora además comentó que hasta ahora, lo más lejos que se habían encontrado estrellas jóvenes en formación era en la Pequeña Nube de Magallanes, a unos 200.000 años luz, con un contenido de carbono y oxígeno del 20% en comparación con el Sol. Por su parte, el equipo de Mónica Rubio seguirá centrando su investigación dentro de la misma galaxia: “Vamos a investigar otras zonas en la misma galaxia WLM. Al mismo tiempo que estamos observando con ALMA otras galaxias de baja metalicidad para determinar dónde hay regiones moleculares que puedan formar estrellas”, comentó la astrónoma.

Asimismo, la Premio Nacional de Ciencias enfatizó en la importancia de desarrollar innovación para el futuro de las investigaciones astronómicas de este calibre: “Si bien, el potencial del telescopio JWST es único por su capacidad de observar en el infrarrojo lejano, su vida es limitada, por lo que nuevos desarrollos tecnológicos se están realizando para un posible reemplazo en el futuro. Así como también es fundamental la construcción de radiotelescopios de mayor tamaño o aumentar las capacidades en la sensibilidad de los receptores de ALMA”, destacó.

Estos resultados no sólo aportan información sobre el origen de los sistemas estelares, sino que también, brindan pistas sobre la evolución química del universo. A medida que continúen las investigaciones, se espera identificar más sistemas estelares en regiones aún más distantes y desconocidas, al mismo tiempo que se avance en innovación de los instrumentos astronómicos.