Algunas de las primeras estrellas pudieron haber nacido como gemelas

¿El universo dio a luz a gemelos? Algunas estrellas pueden haberse formado en pares, dicen los científicos.

Esta imagen de simulación por ordenador muestra la formación de dos regiones de alta densidad (amarillo) en los inicios del universo. Los núcleos se espera que evolucionen en un sistema binario – o ‘gemelo’ – estelar.  Imagen y simulación cortesía de Ralf Kaehler, Matthew Turk y Tom Abel.

Las primeras estrellas del universo se formaron no sólo de forma individual, sino algunas veces también como gemelos, de acuerdo con un artículo publicado esta semana en Science Express.

Creando robustas simulaciones de los inicios del universo, los astrofísicos Matthew Turk y Tom Abel del Instituto Kavli para Astrofísica de Partículas y Cosmología, situado en el Laboratorio del Acelerador Nacional SLAC del Departamento de Energía, y Brian O’Shea de la Universidad Estatal de Michigan han logrado la comprensión más detallado hasta la fecha de la formación de las primeras estrellas.

“Solíamos pensar que estas estrellas se formaban por sí mismas, pero ahora vemos en nuestras simulaciones por ordenador que a veces tienen hermanos”, dijo Turk. “Estas estrellas proporcionan las semillas para la siguiente generación de formación estelar, por lo que comprendiéndolas podemos comprender mejor cómo se formaron otras estrellas y galaxias”.

Para hacer dicho descubrimiento, los investigadores crearon una simulación por ordenador extremadamente detallada de la formación de las primeras estrellas. En este universo virtual rociaron gas primordial y materia oscura como existieron poco después del Big Bang, datos que obtuvieron a partir de observaciones del fondo de microondas cósmico. Esta radiación mayormente uniforme — un tenue resplandor de ondas de radio que se extiende por todo el cielo — contiene sutiles variaciones que reflejan el inicio de toda la estructura del universo.

Turk, Abel y O’Shea ejecutaron cinco simulaciones intensivas de datos, cada una del las cuales cubría un volumen de 700 mil billones de kilómetros cúbicos del universo y necesitaron aproximadamente tres semanas para ejecutarse bajo 64 procesadores. La simulación se centró en la primera Población III de estrellas: estrellas masivas calientes que se cree que se han formado apenas varios cientos de millones de años tras el Big Bang.

Conforme los investigadores observaron la evolución de su universo simulado, las ondas de gas y materia oscura giraban a través del denso y caliente universo. Cuando el universo se enfrió, la gravedad comenzó a arrastrar la materia uniéndola en cúmulos. En áreas ricas en materia, empezaron a formarse estrellas. Y, en una salida de las cinco simulaciones de los investigadores, una única nube de polvo y materia oscura formó estrellas “gemelas”: una con una masa equivalente a 10 soles, y una con una masa equivalente a 6,3 soles. Ambas aún estaban creciendo al final del cálculo y probablemente crecerían hasta alcanzar muchas veces esa masa.

“Llevamos a cabo cinco de estos cálculos empezando en el inicio del universo, y para nuestra sorpresa uno de ellos fue especial”, dijo Abel. “Esto abre un dominio completamente nuevo de posibilidades de investigación. Estas estrellas podrían evolucionar en dos agujeros negros, los cuales podrían haber creado ondas gravitatorias que podríamos detectar con un instrumento como el Observatorio de Ondas Gravitatorias de Inteferómetro Láser (LIGO) y, si caen en agujeros negros aún mayores, por la Antena Espacial de Interferómetro Láser (LISA). O una de las estrellas podría evolucionar hacia un agujero negro que crease estallidos de rayos gamma que podríamos detectar con la misión Swift y el Telescopio Espacial de Rayos Gamma Fermi”.

Turk añade que: “Esto nos ayudará a ajustar nuestros modelos de cómo se formaron y evolucionaron las estructuras del universo. Comprender las primeras estrellas nos ayuda a comprender lo que vemos hoy. Incluso ayuda a explicar cómo y cuándo se formaron por primera vez algunos átomos que ahora forman la Tierra y nuestro cuerpo”.

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Autor: Kelen Tuttle
Fecha Original: 10 de julio de 2009
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Vía Ciencia Kanija