Un equipo de "arqueólogos cósmicos", liderado por Anirudh Chiti de la Universidad de Stanford, Estados Unidos, reveló la existencia de PicII-503, una estrella de segunda generación excepcionalmente rara y deficiente en hierro, ubicada en la galaxia enana Pictor II, a unos 150.000 años luz de la Tierra. Este hallazgo, publicado el pasado lunes 16 de marzo en la revista especializada Nature Astronomy, es descrito como un "fósil estelar" que guarda las huellas de las primeras estrellas y la evolución química de nuestro universo.
Del mismo modo que los artefactos terrestres nos conectan con civilizaciones perdidas, PicII-503 ofrece una prueba irrefutable de cómo la primera generación de estrellas murió para sembrar el cosmos con los elementos que hicieron posible a sus sucesoras. La estrella, designada como PicII-503, contiene una concentración de hierro que es solo 1/40.000 de la presente en nuestro Sol, lo que la convierte en una de las estrellas más primordiales jamás observadas fuera de la Vía Láctea.
Sin embargo, su singularidad no termina ahí. Los investigadores descubrieron que PicII-503 presenta una asombrosa sobreabundancia de carbono, con una proporción carbono-hierro 1.500 veces mayor que la de nuestra estrella. Esta composición anómala refleja la peculiar química de las estrellas pobres en hierro que habitan el halo exterior de la Vía Láctea.
"Descubrimientos como este son arqueología cósmica, que desentierran fósiles estelares raros que conservan las huellas de las primeras estrellas del universo", comentó Chris Davis, director del programa NOIRLab de la Fundación Nacional de Ciencias.
Las primeras estrellas del universo, o estrellas POP III, se formaron cuando el cosmos estaba compuesto casi exclusivamente de hidrógeno y helio. Estas forjaron los primeros elementos pesados (denominados "metales" por los astrónomos) en sus núcleos, que luego fueron distribuidos al medio interestelar tras sus explosiones como supernovas. Las nubes de gas enriquecidas con estos "metales" se enfriaron y colapsaron, dando origen a la segunda generación de estrellas (POP II), como PicII-503, que actúan como cápsulas del tiempo, registrando una etapa crucial en el enriquecimiento químico universal.
"El descubrimiento de una estrella que conserva de forma inequívoca los metales pesados de las primeras estrellas estaba al límite de lo que creíamos posible, dada la extrema rareza de estos objetos", señaló Chiti. "Con la menor abundancia de hierro jamás registrada en una galaxia enana ultradébil, PicII-503 ofrece una perspectiva sin precedentes sobre la producción inicial de elementos dentro de un sistema primordial".
PicII-503 fue identificada gracias a los datos recopilados por el proyecto MAGIC (Mapping the Ancient Galaxy in CaHK) de la Cámara de Energía Oscura (DECam). Las observaciones adicionales realizadas con el Very Large Telescope (VLT) en Chile y el telescopio Baade Magellan confirmaron sus extremadamente bajas abundancias de hierro y calcio, estableciendo a PicII-503 como el primer registro de enriquecimiento químico hallado en una galaxia enana.
Una hipótesis para la sorprendente proporción de hierro a carbono de PicII-503 sugiere que las explosiones de supernova de las estrellas POP III fueron de baja energía. Esto habría permitido que elementos más ligeros como el carbono escaparan al espacio, mientras que elementos más pesados como el hierro pudieron haber sido reabsorbidos por los restos de la supernova. La ubicación de PicII-503 en una de las galaxias enanas más pequeñas, con su consecuente baja influencia gravitacional, apoya esta teoría de supernovas de baja energía.