Estudiantes descubren una estrella de la era del universo en la Vía Láctea

Un grupo de estudiantes de la Universidad de Chicago realizó un descubrimiento asombroso al identificar una de las estrellas más antiguas del universo, utilizando datos del Sloan Digital Sky Survey (SDSS). Esta estrella, que no se originó en la Vía Láctea, se formó en una galaxia compañera cercana y posteriormente se trasladó a nuestra galaxia.

La identificación fue llevada a cabo por diez estudiantes que cursaban el "Curso de Campo en Astrofísica", impartido por el profesor Alex Ji, quien es el científico adjunto del proyecto SDSS-V, junto a los asistentes de enseñanza de posgrado Hillary Andales y Pierre Thibodeaux.

Un descubrimiento gracias a grandes datos

El SDSS es una colaboración global que involucra a más de 75 instituciones científicas y ha estado en funcionamiento durante 25 años. Su misión es hacer que grandes conjuntos de datos astronómicos estén disponibles al público para que investigadores y estudiantes puedan explorarlos. En su fase actual, el proyecto utiliza instrumentos robóticos para recolectar espectros de millones de objetos en el cielo, lo que ayuda a los científicos a estudiar la evolución de estrellas, agujeros negros y galaxias.

Durante varias semanas, los estudiantes trabajaron directamente con los datos del SDSS, examinando miles de estrellas de los últimos resultados de la encuesta en busca de candidatos inusuales. De esta labor, seleccionaron 77 estrellas para un estudio más detallado durante un viaje de observación planeado.

Un viaje de primavera que lo cambió todo

El grupo viajó al Observatorio Las Campanas de Carnegie en Chile durante las vacaciones de primavera, donde utilizaron el instrumento Magellan Inamori Kyocera Echelle (MIKE) en los telescopios Magellan. Su primera sesión de observación tuvo lugar el 21 de marzo de 2025. La segunda estrella que examinaron esa noche, etiquetada como SDSSJ0715-7334, se destacó rápidamente.

"La encontramos la primera noche, y eso cambió completamente nuestros planes para el curso", comentó Ji.

El plan original era observar cada objetivo durante unos 10 minutos, pero tras darse cuenta de lo inusual que era esta estrella, los estudiantes pasaron tres horas estudiándola la noche siguiente.

"Estuve mirando esa cámara toda la noche para asegurarme de que funcionara", dijo Natalie Orrantia, una de las estudiantes involucradas en el descubrimiento.

Una estrella "inmigrante antigua" de otra galaxia

La estrella resultó ser extraordinariamente pura, compuesta casi en su totalidad por hidrógeno y helio. Esta composición química indica que se formó muy temprano en la historia cósmica, convirtiéndola en una de las estrellas más antiguas jamás observadas.

Un análisis posterior reveló que la estrella no nació en la Vía Láctea. En cambio, se formó en la Gran Nube de Magallanes, la galaxia compañera más grande de la Vía Láctea, y migró a nuestra galaxia hace miles de millones de años. Debido a su origen y edad, Ji la describió como una "inmigrante antigua".

"Esta inmigrante antigua nos ofrece una mirada sin precedentes a las condiciones en el universo temprano", afirmó Ji. "Proyectos de grandes datos como el SDSS permiten que los estudiantes se involucren directamente en estos importantes descubrimientos".

Metallicidad récord revela orígenes del universo temprano

Los astrónomos utilizan el término "metales" para describir elementos más pesados que el hidrógeno y el helio. La "metallicidad" de una estrella se refiere a la cantidad de estos elementos más pesados que contiene. SDSSJ0715-7334 tiene solo el 0.005 por ciento de los metales que se encuentran en el Sol, lo que la convierte en la estrella más pobre en metales jamás observada, más de dos veces más pobre que la anterior poseedora del récord.

"Analizamos la estrella para una amplia gama de elementos, y las abundancias son bastante bajas para todos ellos", indicó Ha Do, otro estudiante del equipo.

Una baja metallicidad es un indicador clave de edad. Los elementos más pesados que el hidrógeno y el helio se crean en explosiones de supernova. Una estrella con muy pocos de estos elementos debió formarse antes de que ocurrieran la mayoría de las supernovas, lo que significa que probablemente pertenece a las primeras generaciones de estrellas en el universo.

Rastreando el viaje de la estrella a través de las galaxias

Para comprender mejor la historia de la estrella, el equipo combinó sus observaciones con datos de la misión Gaia de la Agencia Espacial Europea. Esto les permitió calcular tanto su distancia como su movimiento a través de la Vía Láctea.

Al trazar su trayectoria hacia atrás a lo largo de miles de millones de años, determinaron que la estrella se originó en la Gran Nube de Magallanes antes de ser arrastrada a la Vía Láctea.

Una rara firma química y pistas inesperadas

Un análisis más profundo reveló otra característica sorprendente. Ji dividió la clase en grupos para estudiar diferentes aspectos de la estrella. Orrantia y Do lideraron el equipo que examinó su contenido de carbono, que resultó ser tan bajo que no pudo ser detectado.

"La estrella tiene tan poco carbono que sugiere que un temprano esparcimiento de polvo cósmico es responsable de su formación", dijo Ji. "Este camino de formación solo se ha visto una vez antes".

Un descubrimiento que moldea futuras carreras

Participar en un descubrimiento tan significativo al inicio de sus carreras académicas ha influido en los planes futuros de los estudiantes. Tanto Orrantia como Do ahora tienen la intención de continuar estudios de posgrado en astronomía.

"Poder contribuir a algo así es muy emocionante", afirmó Do.

"Estos estudiantes han descubierto más que solo la estrella más pura", comentó Juna Kollmeier, directora del SDSS-V. "Han descubierto su derecho inalienable a la física. Encuestas como el SDSS y Gaia hacen posible que estudiantes de todas las edades en todo el mundo se involucren, y este ejemplo muestra que aún hay mucho espacio para el descubrimiento".