A medida que las estrellas nacen y mueren, producen oxígeno (amarillo) y fotones (blanco)
Ciencia
Las primeras estrellas y galaxias del universo, recreadas en las simulaciones más detalladas hasta ahora
Esta es una de las conclusiones de la iniciativa MEGATRON, que combina simulaciones cosmológicas avanzadas con modelos de radiación, química y formación galáctica
Las primeras estrellas y galaxias del universo han sido objeto de algunas de las simulaciones más detalladas realizadas hasta ahora, dentro de un proyecto que busca reconstruir cómo se iluminó el cosmos primitivo y cómo surgieron los elementos químicos que hoy forman parte de nuestro entorno.
La iniciativa MEGATRON, dirigida por investigadores de la Universidad de Bath, en Reino Unido, con colaboradores de la Universidad de Chicago y el Instituto de Astrofísica de París, combina simulaciones cosmológicas avanzadas con modelos de radiación, química y formación galáctica. Cuatro estudios publicados en Open Journal of Astrophysics constituyen el primer conjunto relevante de resultados de esta colaboración.
Los trabajos muestran que resulta esencial reproducir con precisión la interacción entre la luz de las estrellas, el gas y los elementos recién formados para relacionar dos fuentes de información sobre el Universo primitivo: las galaxias jóvenes observadas por el Telescopio Espacial James Webb (JWST) y las huellas químicas conservadas en estrellas antiguas de la Vía Láctea y sus alrededores.
Mientras el JWST permite observar directamente galaxias remotas, esas estrellas antiguas funcionan como un registro fósil de la evolución cósmica. Las simulaciones siguen el desarrollo de una galaxia joven destinada a alcanzar una masa similar a la Vía Láctea y reproducen simultáneamente el movimiento del gas, la propagación de la radiación estelar y la evolución de las concentraciones químicas.
El estudio apunta a que los modelos simplificados pueden infravalorar la influencia de la radiación estelar y de determinados procesos químicos sobre el gas situado alrededor de las galaxias.
El Dr. Martin Rey, del Departamento de Física de la Universidad de Bath, explicó: «El Telescopio Espacial James Webb nos ofrece una visión directa del cosmos primigenio, mientras que la arqueología estelar nos permite estudiar los vestigios de aquellos primeros tiempos en nuestra propia vecindad galáctica. MEGATRON proporciona un puente físico entre ambos».
Las simulaciones parten de gas prístino sin elementos pesados y siguen el nacimiento de las primeras estrellas, su radiación, las supernovas que marcan su muerte y la dispersión posterior de nuevos elementos.
Rey subrayó: «Los elementos que hacen posible nuestro mundo y la vida fueron forjados por las estrellas. Para comprender de dónde provienen esos elementos, necesitamos entender cómo se formaron las primeras estrellas y cómo enriquecieron su entorno. MEGATRON nos permite poner a prueba estas ideas directamente comparando simulaciones detalladas con observaciones del JWST y las huellas químicas conservadas en estrellas antiguas».
El equipo prepara ahora una nueva generación de simulaciones tras recibir 40 millones de horas de procesamiento en supercomputadoras nacionales del Reino Unido, recursos destinados a aumentar la resolución y mejorar los modelos físicos.
