¿Cómo eran las primeras estrellas?

Concepción artística de la formación de las primeras estrellas. (Crédito: Adolf Schaller para STScI).

El Universo empezó hace 13.800 millones de años, instante en que sucedió el Big Bang, durante 400 mil años después todo estaba cubierto por una niebla fría y oscura de átomos de hidrógeno y helio. Luego de 400 millones de años ya se había hecho la luz, y el brillo se hacía notar en medio de las galaxias nacientes. En algún momento intermedio, debieron formarse las primeras estrellas, pero ¿cómo eran exactamente?

Respuesta corta: no lo sabemos.

Bueno, tampoco es para tanto, aún no te vayas. Si bien, en realidad ningún humano sabe cómo eran exactamente las primeras estrellas, podemos plantearnos preguntas interesantes acerca de estas y de alguna manera responderlas de acuerdo con lo que conocemos. ¿De qué estaban hechas estas estrellas? ¿Cómo eran de grandes y brillantes? ¿Cuánto tiempo vivieron y qué pasó con ellas? ¿Ya murieron todas o existe todavía alguna?

Es muy complicado ver a estas estrellas porque están sumamente lejos, ya que tendríamos que ver unos 13.500 millones de años al pasado. Los telescopios más potentes que operan en la actualidad -telescopios espaciales como Hubble, Spitzer y Chandra, y telescopios terrestres como Keck y ALMA- no han sido capaces de detectarlas. Pero tenemos algunas ideas y ahora sumando al Telescopio Espacial James Webb se esperan responder a estas cuestiones.

¿De qué estaban hechas estas estrellas?

Deberían estar formadas casi exclusivamente por hidrógeno y helio, porque son estos los primeros elementos que se formaron como resultado directo del Big Bang. Los elementos más pesados se formaron en el interior las estrellas y eventos estelares caóticos, como explosión de una supernova, colisión de estrellas de neutrones, agujeros negros…

Tal vez suene incongruente saber la composición de estas primeras estrellas sin ver alguna, sin embargo, los astrónomos han calculado y experimentado que solo el hidrógeno y el helio (y cantidades mínimas de litio) se formaron directamente después del Big Bang. Por lo tanto, no debería estar presente otro elemento en la química de las estrellas primitivas.

¿Cómo eran de grandes y brillantes?

Lo siento, pero esta pregunta si realmente queda fuera de servicio. Para que no te vayas triste, te contaré una sospecha… Se basa en el hecho de que no hemos visto ninguna de composición mencionada en la pregunta anterior, así que es probable que también ya hayan muerto hace mucho y eso complique las cosas para observarlas. Sabemos que cuanto más grande es una estrella, más rápido agota su combustible y muere, entonces podemos decir que es probable que las primeras estrellas pudieron ser generalmente grandes.

Y si nuestra hipótesis es cierta, también debieron ser mucho más brillantes y calientes que una estrella similar al Sol. Cuanto más masiva es la estrella, más caliente y brillante es.

¿Cuánto tiempo vivieron y qué pasó con ellas?

Una estrella de 60 veces la masa del Sol dura menos de un millón de años. De igual forma, como no sabemos cuán masivas eran, tampoco podemos asegurar el tiempo que vivieron. Al final de su vida debieron explotar, colapsar, formar estrellas de neutrones o agujeros negros; su final también depende mucho de su masa.

¿Ya murieron todas o existe todavía alguna?

Creo que ya te respondí en la segunda pregunta. Mejor pregúntate si seremos capaces de ver directamente algún día estas primeras estrellas. Por mi parte prefiero pensar que sí, James Webb nos permitirá ver lo que nunca se ha visto, y aunque no consiga una toma directa, la tecnología del futuro puede abrir nuevas puertas. Aún hay un largo camino por recorrer.

Comparte ciencia, comparte conocimiento.