“Filamentos” fibrosos podrían haber producido las primeras estrellas

La forma en que la estrellas, galaxias y otras estructuras cósmicas se formaron originalmente depende en gran parte de la naturaleza de la materia oscura, según afirman físicos del Reino Unido y Bélgica. Simulando los efectos iniciales de la materia oscura “cálida”, que algunos científicos consideran la forma más probable de materia oscura, los investigadores encontraron que las primeras estrellas habrían sido producidas en enormes “filamentos” de gas denso, yendo de esta forma en contra de la visión convencional de los físicos sobre la formación estelar.

Aunque aún sin descubrir, la materia oscura se cree que existe debido a que las galaxias parecen mantenerse unidas gracias a una atracción gravitatoria de mucha más masa de la que podemos ver a través de los telescopios. Las partículas de materia oscura podrían ser “calientes”, lo que significa que son ligeras y rápidas, aunque las simulaciones sugieren que la materia oscura caliente no explicaría cómo las estructuras cósmicas se formaron tras el Big Bang. La mayoría de los físicos creen que las partículas “frías” o de movimiento más lento son más probables dado que hacen un mejor trabajo de recuento en la evolución del universo. Pero la materia oscura fría parece ser extraña con las densidades observadas de ciertas estructuras sub-galácticas.

Si la materia oscura realmente es "caliente", Liang Gao y Tom Theuns dicen que entonces las primeras estrellas habrían surgido de masivos filamentos de un cuarto del tamaño de la Vía Láctea © Science (pulsar sobre la imagen para ampliarla)

En los últimos años, sin embargo, algunos investigadores han apuntado la posibilidad de la materia oscura caliente, que aún mantendría la evolución a gran escala del universo y concordaría con las observaciones de estructuras a menor escala. Ahora Liang Gao de la Universidad de Durham y Tom Theuns de la Universidad de Antwerp han realizado simulaciones numéricas en la formación de las primeras estrellas que dan mayor crédito a la materia oscura caliente.

De acuerdo con la teoría de la materia oscura fría, las primeras estrellas se formaron a partir de “minihalos” dentro de descomunales nubes aisladas de gas y materia oscura, al contrario que las estrellas de nuestra época actual, que se formaron en gases moleculares dentro de las galaxias. En la simulación de Gao y Theuns, una partícula genérica de materia oscura caliente cambiaría este marco de tal forma que los minihalos son reemplazados con “filamentos” arrastrados de gas acumulado. Estos filamentos habrían sido masivos, aproximadamente de 9000 años luz de longitud o un cuarto del tamaño de la Vía Láctea.

Los investigadores dicen que los filamentos podrían haber producido un gran número de estrellas de masa baja que podrían existir hoy, y haber colapsado a lo largo del tiempo para ser semillas de los agujeros negros supermasivos que parecen estar en el centro de las mayores galaxias.

Crédito de la imagen: Science

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