Dos grupos de astrónomos han descubierto que las galaxias starburst en el Universo temprano y en las regiones de formación estelar en una galaxia cercana contienen una proporción mucho mayor de estrellas masivas que la que se encuentra en galaxias menos activas.Estos resultados desafían las ideas actuales sobre cómo evolucionaron las galaxias, cambiando nuestra comprensión de la historia de la formación de estrellas y la acumulación de elementos químicos.
Uno de los grupos utilizó el Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) para investigar la proporción de estrellas masivas en cuatro galaxias ricas en gas y polvo, ubicadas cuando el Universo era mucho más joven de lo que es ahora. Este tipo de galaxias, llamadas starburst, forma estrellas a tasas extraordinarias comparado con galaxias «normales» y tranquilas, como la Vía Láctea. Además, estas galaxias lejanas han pasado por pocos episodios previos de formación estelar, lo que favorece su análisis.
Zhi-Yu Zhang, lider del primer equipo, y sus colaboradores, usaron observaciones de proporciones de dos tipos de monóxido de carbono que contienen diferentes isótopos. Estas proporciones dan a los científicos una muy buena idea de la tasa a la que se forman estrellas de diversas masas.
Como ya se ha comentado en otro momento, la masa de una estrella es el factor más importante que determina cómo evolucionará. Las estrellas masivas son muy brillantes y tienen vidas cortas, mientras que las menos masivas, como el Sol, son más modestas en su intensidad, pero viven miles de millones de años. Conocer las proporciones de estrellas de diferentes masas en las galaxias ayuda a comprender los procesos de formación y evolución de las mismas galaxias, a todo lo largo de la historia del Universo.
Lo que el grupo Zhang encontró fue que en el Unverso temprano la tasa a la que se forman estrellas muy masivas es más grande de lo previsto.
El hallazgo de ALMA es corroborado por otro descubrimiento en el Universo local, cerca de la Vía Láctea.
Un segundo equipo dirigido por Fabian Schneider de la Universidad de Oxford, Reino Unido, realizó mediciones espectroscópicas con los Very Large Telescope (VLTs) de 800 estrellas en la gigantesca región de formación estelar 30 Doradus, en la Gran Nube de Magallanes, con el fin de investigar la distribución de las edades estelares y sus masas iniciales.
Los astrónomos encontraron alrededor de un 30% más estrellas con masas de más de 30 veces la del Sol, de lo esperado. Al mismo tiempo encontraron alrededor de un 70% más de lo esperado por encima de 60 masas solares. Extrapolando sus datos, los resultados desafían el límite de masa previsto (150 veces la del Sol) para la máxima masa de nacimiento de las estrellas. Según los astrónomos, incluso podrían formarse estrellas hasta 300 masas solares.
En conclusión, los modelos que predicen cuantas estrellas y de qué masa se forman en las galaxias, a lo largo de la historia del Universo, parece que tienen que ser revisados.
Al final, estas estrellas masivas resultan muy importantes ya que al morir como supernovas, esparcen elementos químicos pesados a lo largo del cosmos, permitiendo una diversidad de objetos y haciendo posible, incluso, la vida en la Tierra.
Más información en el sitio de la ESO.
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