Los astrofísicos de la EPFL participaron activamente en el descubrimiento de una estrella muy rara, que es particularmente viejo y pobre en metales. Como mensajero del pasado lejano, permitirá a los científicos aprender más sobre el universo joven, justo después del Big Bang.

"Hicimos un descubrimiento importante, lo que cuestiona nuestra comprensión de la formación de las primeras generaciones de estrellas en el universo ". Investigador del Laboratorio de Astrofísica de la EPFL (LASTRO), Pascale Jablonka es miembro fundador de la encuesta Pristine, un proyecto internacional dedicado a la búsqueda de las estrellas más antiguas y pobres en metales. Permitió la identificación reciente de un objeto extremadamente raro. Llamado Pristine 221, se encuentra entre las 10 estrellas más pobres en metales conocidas hasta la fecha en el halo de nuestra galaxia. Es más, es una de dos estrellas sobresalientes que están casi totalmente libres de carbono. Este avance ha sido publicado recientemente en la revista Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society ( MNRAS ).

Para el estudio del universo temprano, Los astrónomos tienen diferentes métodos a su disposición:uno es mirar lejos en el universo y atrás en el tiempo, para ver crecer las primeras estrellas y galaxias. Otra opción es examinar las estrellas supervivientes más antiguas de nuestra galaxia natal, la vía Láctea, para obtener información del universo temprano. La encuesta prístina, dirigido por el Instituto Leibniz de Astrofísica de Potsdam (AIP) y la Universidad de Estrasburgo, está buscando exactamente estas estrellas prístinas.

Encontrar a estos mensajeros más antiguos entre la abrumadora población de estrellas más jóvenes no es una tarea fácil. Justo después del Big Bang el universo estaba lleno de hidrógeno y helio y un poco de litio. No había elementos más pesados ​​alrededor, ya que estos solo se sintetizan en el interior caliente de las estrellas, y aún no existían. Nuestro sol tiene alrededor del 2 por ciento de elementos más pesados ​​en su atmósfera, como puede verse cuando hacemos un espectro de su luz. Por este hecho, los astrofísicos pueden concluir que el sol ha surgido como parte de una generación posterior de estrellas y ha "reciclado" en su atmósfera los productos de las estrellas que vivieron mucho antes que él y que desde entonces se han extinguido. En la búsqueda de las estrellas más viejas los científicos buscan estrellas con atmósferas mucho más prístinas que nuestro sol. Cuanto más prístina es la atmósfera, cuanto antes sea la generación en la que nació esta estrella. El estudio de estrellas de diferentes generaciones nos permite comprender la historia de formación de la galaxia, un área de investigación que, por lo tanto, también se denomina cosmología de campo cercano.

Abundancia química

El equipo de Pristine utilizó un filtro de banda estrecha especial en el telescopio Canadá-Francia-Hawaii para preseleccionar estrellas candidatas con atmósferas prístinas. Este paso fue seguido luego por una campaña espectroscópica detallada con los telescopios del Grupo Isaac Newton en España y el Observatorio Europeo Austral en Chile. Los investigadores de EPFL, Pascale Jablonka y Carmela Lardo, formaron uno de cada tres equipos, con el Observatorio de París y el Instituto de Astrofísica de Canarias, a cargo del análisis espectroscópico y las mediciones de abundancia química, que llevó a la identificación de esta estrella tan especial. Pudieron demostrar que la estrella tenía muy pocos elementos pesados ​​en su atmósfera.

"La mayoría de los elementos se agotan con los factores 10, 000 a 100, 000 en comparación con el sol. Adicionalmente, Destaca su patrón detallado de diferentes elementos. Mientras que las estrellas extremadamente pobres en metales muestran una gran mejora en el carbono, esta estrella no lo hace. Esto hace que esta estrella sea la segunda de su tipo y una mensajera importante del universo primitivo. "dice Else Starkenburg, investigador de la AIP y primer autor del estudio.

"Los científicos solían pensar que el carbono era un agente refrigerante necesario, permitiendo una pequeña fragmentación de la nube de gas a partir de la cual se forman las estrellas, y que conduce a la posterior formación de estrellas de baja masa en el universo de alto corrimiento al rojo, Pascale Jablonka explica. Con ahora dos ejemplos de estrellas tan viejas y pobres en carbono, los modelos necesitan ser revisados ​​".