¿Se forman más estrellas masivas de las que creíamos?

Ilustración de una polvorienta galaxia con brote de formación
estelar. Crédito ESO.

El Universo no siempre ha sido como hoy día lo conocemos. Al principio la densidad de materia era mucho mayor, la distancia que separaba a las estrellas y galaxias mucho menor y se formaban muchas más estrellas y a un ritmo mucho mayor que hoy día. Pero no sólo esto, también tenemos indicios que sugieren que no se formaban estrellas de la misma manera. En general, sabemos que cuando una nube de gas y polvo colapsa para formar estrellas se forman muchas estrellas de baja masa y unas pocas estrellas masivas. Y esto los astronómos lo modelamos matemáticamente y lo definimos en lo que conocemos como la "función inicial de masas". Este concepto, que nos dice cuántas estrellas de una masa determinada se forman a lo largo de todo el espectro de masas posible, es uno de los conceptos clave de la Astronomía moderna. La "esperanza de vida" de las estrellas depende fuertemente de su masa. Las más masivas viven poco tiempo, pero mientras están vivas emiten muchísima radiación (son muy brillantes), todo lo contrario que las menos masivas, que viven mucho más pero son bastante más débiles. A medida que las estrellas mueren, enriquecen el medio que las rodea, modificando la composición química del mismo, modificando dicha composición química de forma distinta según la masa y características de la estrella que muere. Así, como te puedes imaginar, saber cuántas estrellas de cada masa se forman es clave para comprender cómo evolucionan las galaxias y describir la evolución química en el Universo.

Pues bien, dos grupos de astrónomos han estudiado el número de estrellas de diversas masas que se observan en dos objetos astronómicos muy distintos. Por un lado, haciendo uso del radiotelescopio ALMA, astrónomos de la Universidad de Edimburgo han estudiado galaxias con fuerte formación estelar localizadas muy lejos (luz que se emitió cuando el Universo era muy joven). De la misma manera que un arqueólogo puede datar restos humanos haciendo la prueba del Carbono 14 (por decaimiento radiactivo), astrónomos podemos hacer uso de otros isótopos (el Carbono 13 y el Oxígeno 18) para ver cuántas estrellas se forman de mucha masa y cuántas de poca masa. Anteriormente esto era muy difícil ya que estos sistemas están dominados por polvo, lo que nos impedía su observación pormenorizada (porque no podíamos ver a través del polvo). Sin embargo, con esta nueva técnica podemos evitar los efectos del polvo y han podido determinar que hay muchas más estrellas de masas altas de las que creíamos. Por otro lado, usando datos tomados en Chile con el telescopio VLT de la ESO, un grupo de astrónomos liderados por la Universidad de Oxford han visto que esto es también cierto incluso en objetos localizados en nuestra vecindad más próxima (en el cúmulo 30 Dorado).

Buena parte de lo que conocemos del Universo así como los modelos de evolución y formación de galaxias y poblaciones estelares utilizan como ingrediente fundamental esta "función inicial de masas". Si, como sugieren estos trabajos, en el Universo se forman muchas más estrellas masivas de las que pensábamos, tendremos que considerar detenidamente qué efectos pueden tener en lo que sabemos del Universo cambios en la manera en que se forman las estrellas (cambios en la "función inicial de masas").

Esta entrada es parte de una colaboración con el diario IDEAL que podéis leer aquí.

Para más información:

https://www.eso.org/public/unitedkingdom/news/eso1817/

http://adsabs.harvard.edu/abs/2018Natur.558..260Z

http://adsabs.harvard.edu/abs/2018Sci...359...69S