Las primeras estrellas en el universo pueden haber superado 10,000 veces la masa de nuestro Sol, siendo aproximadamente 1,000 veces más grandes que las estrellas de mayor tamaño vivas en la actualidad, detalla un nuevo estudio.
La investigación, publicada en el servicio de preimpresión arXiv, detalla que en el universo primitivo, había una gran cantidad de estrellas "megagigantes" que vivían rápido y morían muy jóvenes. Además, tras extinguirse, las condiciones nunca volvieron a ser adecuadas para que se formaran nuevamente.
Para comprender cómo se formaron estas primeras estrellas, un equipo de astrofísicos realizó simulaciones por computadora de la edad oscura del universo para entender qué había sucedido en ese momento.
En su trabajo, se detallan todos los "ingredientes cosmológicos habituales", la materia oscura para desarrollar galaxias, la evolución y acumulación de gas neutro, además de la radiación para enfriar y recalentar el gas, pero incluyendo también datos de frentes fríos, unas corrientes rápidas de materia fría que golpean las estructuras ya formadas.
Una región de formación estelar compacta en la constelación Cygnus
Los investigadores encontraron que una compleja red de interacciones precedió la formación de la primera estrella. El gas neutro comenzó a acumularse y agruparse, donde el hidrógeno y helio liberaron un poco de calor, lo que permitió tener "grumos de gas neutro" que alcanzaron mayores densidades.
Estos grumos se calentaron mucho, produciendo una radiación que desintegró el gas neutro y evitó que se fragmentara en otros más pequeños, por lo que las estrellas formadas de estos se pudieron hacer increíblemente grandes.
Las primeras galaxias en el universo
Además las interacciones entre la radiación y el gas neutro generaron depósitos masivos de gas neutro, siendo los comienzos de las protogalaxias, mientras que en los bordes de estas llovieron frentes fríos de gas, que entraron en las primeras galaxias, estrellándose contra sus discos de acreción, unos anillos de materia que fluyen rápidamente y se forman alrededor de los objetos masivos.
Impresión artística de una galaxia que forma estrellas dentro de poderosos flujos de material que salen disparados de agujeros negros supermasivos en su núcleo | Imagen: ESO / M. Kornmesser
Con la interacción de los discos y los frentes, se aumentó tanto su masa como densidad hasta llegar a un umbral crítico, permitiendo que aparecieran las primeras estrellas.
Como resultado, las primeras estrellas no eran las "fábricas de fusión normales", sino, grumos gigantes de gas neutro que encendían sus núcleos de fusión a la vez, pero omitiendo la etapa en que se fragmentaban en pequeños pedazos, teniendo como resultado una masa estelar enorme.
La "corta" vida de las super estrellas
La investigación también detalla que estas primeras estrellas habrían sido increíblemente brillantes, con vidas extremadamente cortas de menos de un millón de años, contras las modernas que viven miles de millones de años, y que murieron en "furiosas ráfagas de explosiones" de supernova.
Concepto artístico de una nube de formación estelar. | Imagen: Sci-News.com.
Con estas explosiones los productos de las reacciones de su fusión, elementos más pesados que el hidrógeno y el helio, se sembraron las semillas para la siguiente ronda de formación estelar.
Sin embargo, al estar el universo "contaminado" por elementos más pesados, el proceso ya no podría repetirse y las estrellas gigantes ya no podían aparecer nuevamente.
Imagen: La impresión de un artista de un cúmulo de galaxias en el Universo primitivo. | ESO
