futuro

Sábado, 30 de marzo de 2013

Nacida en el amanecer del cosmos

 Por Mariano Ribas

Es casi tan vieja como el universo mismo. Nació cuando todo lo que hoy existe recién comenzaba a gestarse. Apenas habían pasado unos pocos cientos de millones de años desde el Big Bang, y en aquel cosmos primitivo (muchísimo más pequeño, caliente y denso que el actual), la poderosa gravedad de la materia oscura –abrumadoramente mayoritaria– había aglutinado a las grandes masas de gas primigenio, dando origen a las protogalaxias. Y dentro de ellas, a las primerísimas estrellas: súper masivas, súper luminosas, y construidas con los únicos materiales disponibles en aquellos tiempos: hidrógeno y helio. Pero aquellos soles vivieron muy poco: apenas unos millones de años. Y luego, estallaron como supernovas, derramando al espacio nuevos elementos químicos, que ellas mismas habían forjado en sus hornos termonucleares. Esos materiales pasaron a formar parte del medio interestelar. Y enriquecieron la materia prima a partir de la cual nacerían nuevos soles. Entre ellos, uno que la ciencia humana ha catalogado como HD 140283. Y que aún brilla, a pesar de su edad absolutamente extraordinaria. Está relativamente cerca del Sistema Solar. Tanto que puede verse en el cielo con simples binoculares. Hace poco, un grupo de astrónomos –con la ayuda del veterano Telescopio Espacial Hubble– estimó la edad de HD 140283 con una preci sión sin precedentes. Y resultó ser la estrella más vieja jamás observada. Nacida en el amanecer del cosmos.

UNA VIEJA CONOCIDA

En realidad, HD 140283 es una vieja conocida para los astrónomos. De hecho, es muy fácil de ver con pequeños instrumentos (ver cuadro). Desde hace más de un siglo, esta es trella amarillenta ha llamado la atención por su rápido “movimiento propio” a través del cielo: recorre el tamaño aparente de la Luna (medio grado) en 1500 años. Algo que no sólo delata su cercanía, sino también que está de paso por nuestra vecindad estelar (ver hacia el final de la nota). Ya a mediados del siglo XX, analizando su luz, los científicos descubrieron que HD 140283 es una estrella paupérrima en elementos pesados (léase, más pesados que el hidrógeno y el helio). Especialmente, cuando se compara su “metalicidad” con las estrellas de nuestra vecindad. Incluso con la nuestra: HD 140283 tiene un anémico 0,4 por ciento del hierro que contiene el Sol. Ese sólo dato nos dice que es una estrella muy antigua: debió haberse formado, necesariamente, en una época muy temprana del cosmos, antes de que el espacio estuviese muy “contaminado” por elementos químicos pesados, surgidos a partir de la “nucleosíntesis” producida por las primeras estrellas que existieron (nacidas apenas unos 200 millones de años después del Big Bang). Sin embargo, para conocer con cierta precisión la edad de una estrella, es fundamental medir su luminosidad intrínseca (que no es la aparente). Y eso, a su vez, requiere de exquisitas mediciones de su distancia: ahí está la clave de todo este asunto.

LAS MEDICIONES DE HIPPARCOS

Calcular la edad de una estrella es un trabajo muy complicado. Hacen falta datos fotométricos, espectroscópicos, y mediciones de distancias. Y luego, aplicar todos esos datos a los modelos astrofísicos actuales, que describen el funcionamiento y la evolución de esas monumentales bolas de gas ardiente, que brillan gracias a la fusión termonuclear del hidrógeno en helio (y luego, del helio en elementos más pesados). En el caso puntual de HD 140283, los datos existentes hace ya unas décadas permitieron clasificarla como una estrella subgigante, un sol muy anciano en plena transición hacia la etapa de Gigante Roja (un estadio que el Sol alcanzará recién, y por suer te, dentro de varios miles de millones de años). Ya a comienzos de los años ’90, las medi ciones del satélite Hipparcos, de la Agencia Espacial Europea (ESA), permitieron ir un poco más allá. Este observatorio espacial determinó, mediante la medición de paralajes (el ángulo de desplazamiento aparente que muestra una estrella, observada desde dos puntos de vista diferentes), las distancias de miles de estrellas. Incluyendo a HD 140283. Sumando ese dato a todo lo que ya se sabía –o se sospechaba– de la estrella, se calculó que su edad rondaba los 16 mil millones de años... ¡más que la propia edad del universo! Lógicamen te, y al igual que ha venido ocurriendo en estas últimas décadas con otras mediciones de edades estelares –especialmente en los llamados cúmulos globulares (enormes conglomerados de cientos de miles de estrellas)– esa cifra resultó bastante incómoda. Una estrella no puede ser más vieja que el universo. Un hijo no puede ser más viejo que su padre. Pero había un detalle nada menor: aquella estimación de la edad de HD 140283 tenía un margen de error de, apenas, 2000 millones de años.

LA MEDICION DEL HUBBLE: EL VEREDICTO

Dado que la luminosidad real de una estrella es fundamental para calcular su edad, y que para determinarla es esencial conocer –con la máxima precisión posible– su distancia, un equipo de astrónomos estadounidenses puso la lupa en este punto crucial. Y qué lupa: el venerable Telescopio Espacial Huble. Durante los últimos diez años, el Dr. Howard Bond y sus colegas de la Universidad del estado de Pennsylvania trabajaron con 11 juegos de mediciones de HD 140283, obtenidas con el Hubble entre 2003 y 2011. “Podía ocurrir que la cosmología estuviera equivocada, o que la física estelar actual fuese errónea, o que la distancia a HD 140283 fuese incorrecta... así que nos pusimos a refinar esa distancia”, dice Bond. ¿Resultados? HD 140283 está, exactamente, a 190,1 años luz de la Tierra. Un valor ligeramente distinto al de Hipparcos (186 años luz), pero lo suficien te como para modificar la esperada resultante: la edad de la estrella.

Con la nueva y aún más confiable estimación de distancia, Bond y sus colegas obtuvieron un nuevo valor de la luminosidad intrínseca de HD 140283. Una luminosidad que, a su vez, es un buen indicador del ritmo del consumo de hidrógeno de la estrella. Como ya se dijo, HD 140283 está en pleno proceso de convertirse en una Gigante Roja. Está agotando su hidrógeno central. “En esta fase, la lenta disminución de la luminosidad de la estrella es un indicador muy claro de su edad”, cuenta el astrónomo estadounidense.

Con todos estos datos, más otros previos (análisis espectral, temperatura, composición química, etc.), estos auténticos detectives cósmicos, atentos a la más tenue de las pistas, se pusieron a trabajar con computadoras, aplicando distintos modelos y predicciones teóricas (la “metalicidad” de una estrella, por ejemplo, dicta qué modelo debe usarse para derivar su edad). Y finalmente dieron su veredicto: HD 140283 tendría unos 14.460 millones de años, con un margen de error, para arriba y para abajo, de 800 millones de años.

Bendito margen de error, dicho sea de paso...

¿AJUSTANDO DESAJUSTES?

Hace apenas unos días, conocimos los primeros resultados del satélite Planck (ESA), un observatorio destinado a completar el más profundo y fino estudio de la famosa radiación de fondo cósmico de microondas (la radiación “fósil” que baña al universo, originada apenas 400 mil años después del Big Bang).

Y como dato saliente, surgió una nueva y más precisa estimación de la edad del cosmos: 13.820 millones de años (apenas 80 millones de años más que la obtenida con el satélite WMAP, de NASA). Por lo tanto, con buena voluntad, podemos decir que ambas cifras son compatibles: “La incertidumbre residual de nuestra estimación hace que la edad de HD 140283 encaje con la edad del universo”, dice Bond. Efectivamente: llevando a su límite inferior el margen de error antes mencionado, resulta que la amarillenta estrella de Libra bien podría tener unos 13.600 millones de años. O dicho de otro modo, podría haber nacido cuando el cosmos tenía unos 200 millones de años, algo que, teóricamente, es posible. Incluso, considerando la existencia de estrellas casi inmediatamente previas (aquellas mismas que, tras estallar como supernovas, aportaron los elementos pesados, como el hierro, que contiene, aunque muy mínimamente, HD 140283). El trabajo de Howard Bond y su equipo fue publicado recientemente en Astrophysical Journal Letters, con un título bien explícito: “HD 140283, una estrella en la vecindad solar que se formó poco después del Big Bang”.

PEREGRINA DE LA VIA LACTEA

Todo indica que HD 140283 se formó en el halo galáctico, cuando la Vía Láctea recién comenzaba a tomar forma, a partir de la fusión de primitivas galaxias enanas (el halo galáctico es la región más antigua de la Vía Láctea, donde también habitan los cúmulos globulares, estructuras con edades de 12 a 13 mil millones de años). Incluso, es muy probable que, originalmente, la estrella haya pertenecido a alguna galaxia canibalizada por la nuestra, durante los albores del universo. HD 140283 sigue una órbita enorme en torno del núcleo de la Vía Láctea, y prácticamente perpendicular a su plano principal, al que actualmente estaría atravesando, como parte de su larguísimo periplo. Es una auténtica y paciente peregrina galáctica, que ha sido testigo de toda la historia de nuestra formidable y espiralada isla de estrellas.

Bond y sus compañeros admiten que, más allá de los números gruesos, todavía pueden ir un poco más allá. Y que detrás de estas pesquisas, también se está tanteando la propia edad del universo. Nada menos. La observación meticulosa de otras estrellas muy viejas, sumada a nuevas mediciones de brillos, distancias, índices de metalicidad, más la aplicación de modelos teóricos cada vez más sólidos, podría llevar a estimaciones de edad aún más finas. Y si bien prometen nuevos resultados, por ahora están muy conformes: “Esta es la estrella más vieja conocida, con una edad bien determinada”, dice el astrónomo.

Mientras tanto, resulta por demás interesante y, por qué no, emocionante, saber que aquella estrella, eterna peregrina de la Vía Láctea, aún está allí, colgada del cielo. Y que cual quiera de estas noches podemos salir a su encuentro. Mirarla, pensarla. Y hasta si se quiere, saludarla. Con sumo respeto, claro. Al fin de cuentas, es una anciana. Nacida en el amanecer del cosmos.

Compartir: 

Twitter
 

UBICACION EN EL CIELO DE HD 140283
Imagen: A. Fuji y Z. Levai
 
FUTURO
 indice
  • Nota de tapa
    Nacida en el amanecer del cosmos
    EL RESONANTE CASO DE HD 140283: LA ESTRELLA MAS VIEJA JAMAS OBSERVADA
    Tras toda una...
    Por Mariano Ribas
  • LA RAIZ HISTORICA Y ANTROPOLOGICA DE LOS MUERTOS VIVIENTES
    Genealogía del zombi
    Por EZEQUIEL DEL BIANCO

Logo de Página/12

© 2000-2019 www.pagina12.com.ar | República Argentina | Política de privacidad | Todos los Derechos Reservados

Sitio desarrollado con software libre GNU/Linux.