Estrellas masivas podrían explicar las galaxias más extrañas del universo temprano

Un equipo de astrónomos de la Universidad de Utah realizó un estudio utilizando el Telescopio Espacial Hubble para investigar cómo las primeras generaciones de estrellas masivas influyeron en la formación de galaxias en el universo temprano. Este estudio, denominado Treasury of Extremely Metal-Poor O Stars (TEMPOS), se centró en estrellas en galaxias enanas con bajo contenido de metales, revelando que los vientos estelares de estas estrellas son más débiles de lo que se había anticipado.

Los investigadores descubrieron que a niveles extremadamente bajos de metalicidad, los vientos estelares de las estrellas masivas tienden a debilitarse notablemente, lo que podría permitir que estas estrellas retengan más material y evolucionen de maneras inesperadas. Este hallazgo es crucial para entender por qué las primeras galaxias del universo presentan características tan inusuales.

La investigación se publicó el 21 de septiembre de 2026 en The Astrophysical Journal Supplement Series. La autora principal del estudio, Grace Telford, expresó: "El telescopio Webb ha planteado muchas preguntas nuevas sobre la evolución de estas galaxias tempranas; son raras y extrañas. El programa TEMPOS busca comprender qué sucede en estas galaxias primordiales".

Las estrellas que son más de diez veces más masivas que el sol son poco comunes, pero su influencia se extiende a lo largo de toda la galaxia. Estas estrellas emiten grandes cantidades de radiación y, al final de sus vidas, explotan en supernovas que liberan energía y material en el gas circundante, afectando la evolución de su galaxia anfitriona.

Una de las diferencias clave entre las galaxias tempranas y las actuales es su composición química. La metalicidad describe la cantidad de elementos más pesados que el hidrógeno y el helio presentes en una estrella o galaxia. Las galaxias más antiguas produjeron menos de estos elementos pesados, lo que sugiere que las estrellas masivas de esa época podrían haber tenido propiedades físicas muy distintas a las de las estrellas más cercanas.

El equipo de TEMPOS examinó 29 estrellas masivas en seis galaxias enanas cercanas, todas con una metalicidad inferior a una quinta parte de la del sol. Estas estrellas proporcionan una comparación útil para estudiar las condiciones que prevalecieron en el universo temprano. Las observaciones en el ultravioleta son particularmente valiosas, ya que sus espectros contienen huellas de elementos químicos en sus atmósferas.

El estudio confirmó que a medida que la metalicidad disminuye, la velocidad de los vientos estelares también tiende a disminuir. Sin embargo, para las estrellas con metalicidad inferior al 10% de la del sol, se observó una caída mucho más pronunciada en la velocidad de los vientos, lo que podría tener implicaciones significativas sobre cómo estas estrellas viven y mueren.

Entre los elementos pesados, el hierro podría ser fundamental. Este elemento ayuda a impulsar los vientos estelares y juega un papel crucial en las explosiones de supernova. Sin embargo, medir el hierro en ambientes con muy baja metalicidad es complicado. El equipo utilizó la espectroscopía en ultravioleta para investigar las características de absorción de hierro, encontrando que las estrellas en galaxias ricas en oxígeno presentan una absorción de hierro mucho más fuerte que aquellas en galaxias pobres en oxígeno.

El trabajo de TEMPOS proporciona una base sólida para entender cómo la física de las estrellas masivas cambia a medida que varía la abundancia de hierro en ambientes de baja metalicidad. Los investigadores planean continuar su análisis combinando las mediciones del Hubble con observaciones de luz visible del Observatorio Keck en Hawái, lo que permitirá construir modelos más detallados de estas estrellas y calcular propiedades como sus abundancias químicas.

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