Un equipo de astrónomos asegura que el James Webb Space Telescope (JWST) podría haber detectado, por primera vez, la primera generación de estrellas formadas tras el Big Bang, la Población III (Pop III). Estas estrellas habrían vivido en un universo donde casi no existían elementos pesados, y hasta hoy permanecían como una pieza faltante en la historia cósmica. El estudio, publicado en The Astrophysical Journal Letters, marca uno de los avances más prometedores en el estudio de los primeros eventos del universo.
La posible señal de estrellas Pop III proviene de la galaxia LAP1-B, cuya luz tardó 13.000 millones de años en llegar hasta el telescopio. Eso significa que la estamos viendo cuando el universo tenía apenas 800 millones de años.
Incluso para el JWST, detectar una galaxia tan débil hubiese sido imposible sin un fenómeno previsto por Einstein en 1915, la lente gravitacional. El cúmulo de galaxias MACS J0416.1-2403, ubicado a 4.300 millones de años luz, actúa como una lupa cósmica que magnifica su brillo unas 100 veces. Esa amplificación permitió a los científicos observar indicios de estrellas formadas casi desde los primeros momentos del cosmos.
Por qué importa encontrar estrellas de Población III
Las estrellas Pop III se habrían formado alrededor de 200 millones de años después del Big Bang, cuando el universo ya estaba lo suficientemente frío como para que protones y electrones se combinaran y surgieran los primeros átomos de hidrógeno.
En ese período —conocido como el inicio de la época de reionización— la luz ultravioleta de las primeras estrellas empezó a transformar el gas neutro en plasma, terminando con la llamada edad oscura cósmica.
A diferencia de las estrellas actuales, estas primeras generaciones nacieron de un gas compuesto casi exclusivamente por hidrógeno y helio, con cantidades despreciables de “metales” —como llaman los astrónomos a todos los elementos más pesados. Esa química tan simple tiene cambia por completo el proceso de formación estelar. Como el gas primordial no se enfría bien, no logra fragmentarse en muchas partes pequeñas. En lugar de producir varias estrellas chicas, termina concentrándose en pocas estrellas muy grandes. Por eso se estima que las estrellas de Población III alcanzaban masas cercanas a 100 soles o incluso más. Además, al formarse en menor cantidad, estas estrellas gigantes se agrupaban en pequeños conjuntos de alrededor de 1.000 masas solares.
En LAP1-B, el JWST detectó justamente un gas extremadamente pobre en metales y grupos estelares con masas compatibles con ese rango. Para los investigadores, es la primera evidencia sólida de que la galaxia podría alojar estrellas Pop III.
Una ventana a la formación temprana de galaxias
Este hallazgo no solo ayudaría a reconstruir el origen estelar del universo. También permitiría poner a prueba modelos de materia oscura. Según las simulaciones, las Pop III nacen en pequeñas estructuras de materia oscura que luego se fusionan para formar galaxias más grandes. Si estas estrellas existen donde deberían, se valida en parte el marco cosmológico estándar.
Además, el estudio refuerza la utilidad del lente gravitacional como herramienta de búsqueda. Según los cálculos del equipo, las regiones de fuerte amplificación en cúmulos como MACSJ0416 deberían ser lo suficientemente comunes como para revelar nuevas poblaciones de estrellas primordiales.
El siguiente paso es realizar simulaciones hidrodinámicas más detalladas que reproduzcan la transición entre estrellas Pop III y Pop II, la segunda generación estelar del universo. El objetivo es comparar esos modelos con los espectros observados en LAP1-B y confirmar si la firma química corresponde realmente a estrellas primigenias.
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