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Sep

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Estrellas y sus generaciones

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Estrellas    ~    Comentarios Comments (1)

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Estrellas de Primera Generacion

Estrellas. Copyright: NASA.

 

Se denominan estrellas de primera generación a, tal y como su propio nombre indica, las primeras estrellas que se formaron en el universo tras el Big Bang. En aquel momento, el universo primigenio estaba constituido por hidrógeno y helio, elementos químicos que permanecen en estado gaseoso aún a temperaturas muy bajas (inferiores a -250 ºC, o lo que es lo mismo, 23 K). Esta composición química es obviamente incompatible con el surgimiento de la vida (atendiendo al significado que se se atribuye a este término en la actualidad) puesto que es inconcebible el surgimiento de un sistema vivo sólo a partir de estos elementos.

Detectadas las primeras estrellas del Universo

Es muy importante, pues, el papel que jugaron las estrellas; estas enormes bolas de plasma de diferentes tamaños son capaces de generar todos los demás elementos químicos que conocemos a lo largo de su vida y aniquilamiento (véase “El Universo Primigenio (II): las Primeras Estrellas” y “Nucleosíntesis (origen de los elementos)“). Las primeras estrellas que surgieron tras el Big Bang, las denominadas estrellas de primera generación, estuvieron compuestas únicamente de hidrógeno y helio, y carecían de elementos tales como el carbono (que juega un papel muy importante como catalizador de reacciones nucleares en el interior de las estrellas actuales)

Resultado de imagen de Aquellas primeras estrellas dejaron de existir

No todas han dejado de existir, y, algunas, las seguimos llamando por sus antiguos nombres religiosos

Por simple deducción, uno pensaría que todas estas estrellas dejaron de existir hace mucho tiempo; sin embargo, el tiempo de vida de una estrella depende directamente de su masa, de tal forma que mientras que las estrellas más masivas viven “sólo” unos 10 Ma, estrellas con masas iguales o inferiores al 80% de la masa del Sol tienen un tiempo de vida superior a la edad actual del universo. Como consecuencia, es posible que haya estrellas de baja masa que pertenezcan a la primera generación de estrellas, las cuales habrían producido una cantidad muy pequeña de elementos como el carbono, y por tanto su composición química debería ser casi exclusivamente de hidrógeno y helio.

Imagen de Planetas y estrellas en el Universo

En el Universo temprano se produjo la liberación de los fotones y se hizo la luz. De un Universo opaco pasamos a otro transparente y, con el material primigenio allí existente en forma de plasma, se formaron las primeras estrellas 200 millones de años después del Big Bang.

La formación de estas primeras estrellas se dio en condiciones distintas a las que existen hoy en día, donde vemos que se forman estrellas en nubes moleculares gigantes. En el universo temprano debieron haber también nubes frías donde la única molécula existente era la del hidrógeno molecular (H2). Hay trabajos que indican que la falta de moléculas con elementos pesados provocaría que las primeras estrellas fueran predominantemente de masas grandes y que ya hubiesen terminado su evolución. Esto es congruente con el poco éxito que han tenido las búsquedas de estrellas de baja masa sin metales en nuestra galaxia.

Resultado de imagen de El Universo primitivo donde se formaron las primeras estrellas

¿Cuándo se formaron las primeras estrellas? Durante mucho tiempo, la fuerza de la gravedad hizo que nubes masivas de hidrógeno y helio colapsaran sobre sí y el denso núcleo hizo fusionarse a los protones y que la protoestrella comenzara a brillar por la fusión nuclear. Así entraron en la Secuencia principal y brillaron durante miles de millones de años. Aun hoy se ven algunas en las lejanas galaxias.

La formación de la primera generación de estrellas, en un ambiente distinto al de las nubes moleculares de nuestra galaxia, es una área activa de investigación en Astrofísica. Se ha mostrado que la luz de las primeras estrellas pudo escapar fácilmente de las nubes progenitoras, que por la carencia de elementos pesados absorbían poco la luz visible. En principio es posible detectar luz de estrellas de esta primera generación en galaxias muy lejanas. No es descabellado especular que algunas de las galaxias observadas en el campo profundo del telescopio espacial Hubble sean lo suficientemente jóvenes como para contar con una alta proporción de estrellas de primera generación.

Figuras:
Las imágenes son de dominio público porque fue creada por la NASA. Las políticas sobre copyright de la NASA estipulan que «el material de la NASA no está protegido con copyright a menos que se indique lo contrario».

Publicado por Geofrik

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Esta entrada fue publicada el miércoles, 5 de septiembre de 2018 a las 8:10 y está clasificada bajo: Estrellas. Puede hacer un seguimiento de los comentarios de esta entrada gracias al feed RSS 2.0. Puede dejar un comentario, o enviar un trackback desde su sitio.
 

  1. 1
    Emilio Silvera
    el 5 de septiembre del 2018 a las 8:22

    Hasta donde podemos saber, las estrellas primeras estaban conformadas del sencillo material que existía en aquellos momentos del joven Universo, más tarde, con el paso del tiempo llegaron las explosiones supernovas que, regaron el Espacio interestelar del material primigenio estelar y, a partir de ahí, se volvieron a formar nuevas estrellas que ran más complejas y tenían más metales. Si miramos en sitios especializados, nos dirán:


    Imagen




    “Históricamente, la diferencia entre estrellas del disco y estrellas del halo fue descubierta por el astrónomo alemán Walter Baade en la galaxia de Andrómeda. Él mismo definió dos clases de estrellas: las de la población I y las de la población II. Es importante notar que Baade estableció esta clasificación antes de que se conocieran los procesos de evolución estelar, por lo que su clasificación es puramente empírica.

    Los criterios de clasificación incluyen la velocidad en el espacio, localización dentro de la galaxia, edad, composición química y diferencias de distribución en el diagrama de Hertzsprung-Russell.

    Las estrellas de la población I son las que Baade asociaba con el disco de Andrómeda, contienen cantidades significativas de elementos más pesados que el helio (llamados “metales” por los astrónomos). Estos elementos pesados fueron creados por anteriores generaciones de estrellas y diseminados en el medio interestelar por explosiones de supernovas. Nuestro Sol es una estrella de población I. Son comunes en los brazos espirales de la Vía Láctea y de cualquier otra galaxia espiral.

    Las estrellas de la población II pertenecen a las primeras generaciones de estrellas de vida larga creadas tras el Big Bang, y por tanto la mayoría con poca abundancia de metales. Resulta improbable que tengan planetas orbitándolas. Las estrellas de población II se encuentran en cúmulos globulares y en el núcleo de la Vía Láctea. También estas estrellas pueden llegar a conformar toda una galaxia elíptica.

    Durante mucho tiempo se pensaba que todas las estrellas de población II eran de baja metalicidad, pero ya se sabe que esto no es cierto. En la galaxia, las estrellas de población II del halo estelar son efectivamente de baja metalicidad. Sin embargo, las estrellas de población II del bulbo tienen metalicidades relativamente altas que pueden llegar a ser solares.

    Las estrellas de la población II son mucho más viejas que las de la población I, al contrario de lo que cabría esperar por la numeración asignada. Cuando se empezó a examinar la composición de las estrellas no se sabía por qué algunas tenían menos abundancia de metales que otras. Ahora con los conocimientos de evolución estelar se sabe que las estrellas de población II sean de baja masa, ya que las estrellas masivas que nacieron junto con las estrellas de población II ya han muerto.

    Una tercera y aún hipotética población estelar es la población III. Estas estrellas pertenecerían justo a la primera generación tras el Big Bang cuando apenas había trazas de elementos más pesados que el helio. Se supone, pues, que estas estrellas no tienen ninguna metalicidad y explicarían los elementos pesados observados en la emisión de los quasar. Asimismo, se cree que estas estrellas dispararon el período de la reionización. Todavía no se ha observado ninguna que confirme su existencia, aunque se espera que eso cambie con los futuros telescopios de nueva generación y es que a la distancia que deberían encontrarse, los actuales telescopios no son capaces de resolver estrellas.

    Sin embargo recientememnte ha sido posible hallar la huella de su presencia detectando la ionización que su luz produjo en el hidrógeno del universo cuando éste tenía una edad de unos 200 millones de años 1​ Según los modelos estelares las estrellas de la población III deberían haber sido supergigantes azules extremadamente grandes, calientes y por tanto de corta vida, posiblemente con la masa de varios cientos de veces la del Sol.”

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