Las estrellas con un menor contenido metálico son consideradas las más antiguas de la Vía Láctea, formadas tan solo unos pocos cientos de millones de años después del Big Bang, un tiempo que se considera fugaz comparado con la edad del universo. Estas estrellas son auténticos fósiles vivientes que llevan codificadas en su composición química las primeras etapas de evolución del cosmos.

Una de ellas es SMSS1605-1443, descubierta en 2018 e identificada como una de las más antiguas de la galaxia por su composición química, pero se desconocía su auténtica naturaleza. Ahora, gracias al trabajo de varios grupos de investigación europeos y al espectrógrafo ESPRESSO –instalado en el Very Large Telescope (VLT) en Chile–, se ha deducido el origen de esta joya de la arqueología estelar. Los resultados se publican en la revista Astronomy & Astrophysics.

Recreación artística de la estrella binaria SMSS1605-1443. / Gabriel Pérez Díaz (IAC).

“Fue una sorpresa descubrir, gracias a ESPRESSO y al VLT, que este objeto era en realidad una estrella doble (o binaria), algo que hasta hace poco se creía que no ocurría en la mayoría de estas estrellas tan antiguas”, afirma David Aguado, autor del trabajo e investigador de la Universidad de Florencia (Italia).

La gran precisión del instrumento ESPRESSO ha permitido seguir las pequeñas variaciones en la velocidad de esta estrella, que confirman su naturaleza binaria, pero dejan abierta la de su compañera.

Material de primeras estrellas masivas

Se cree que este tipo de estrellas se ha formado a partir del material procesado en el interior de las primeras estrellas masivas, eyectado en explosiones de supernova en las primeras etapas de la formación de la Vía Láctea. Como consecuencia, tienen bajo contenido en hierro pero alto en carbono, generado en el interior de esas estrellas masivas primigenias.

La alta resolución de ESPRESSO también ha permitido analizar en detalle la composición relativa de isótopos del carbono, que arroja nueva información relativa al origen de este objeto.

El coautor Jonay González Hernández, investigador del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), aclara: “La clave nos la dio la relación de carbono-12 y carbono-13 que hallamos en la atmósfera de esta estrella. La cantidad relativa de estos dos isótopos prueba que los procesos internos de la estrella no han alterado su composición primigenia. Es como tener una muestra intacta de cómo era el medio en el que se formó hace más de 10.000 millones de años”.

“Este descubrimiento debe de entenderse en el contexto de un proyecto que se inició hace una década, en el que hemos estudiado en detalle todas las estrellas que se conocen de esta rara clase hasta dar con este maravilloso hallazgo, que nos ayuda a comprender mejor la evolución química del Universo”, destaca otro de los autores, Carlos Allende Prieto del IAC.

El director de este instituto y coautor Rafael Rebolo subraya que el equipo multidisciplinar que se ha formado con investigadores e investigadoras de España, Italia, Francia, Portugal y Suiza, “ha puesto de relieve que el espectrógrafo ESPRESSO –en el que participó el IAC– es uno de los mejores y más modernos instrumentos para estudiar la formación de las primeras estrellas”.

Referencia bibliográfica:

D. S. Aguado et al: “The pristine nature of SMSS1605−1443 revealed by Espresso”, Astronomy & Astrophysics, 2023