Earendel: la estrella más lejana conocida

Por Daniel Marín, el 31 marzo, 2022. Categoría(s): Astronomía • ESA • Estrellas • NASA ✎ 132

¿Cómo eran las estrellas cuando el universo apenas tenía 900 millones de años? Pues, aunque parezca increíble, se trata de una pregunta que ya tiene una respuesta. Gracias al telescopio espacial Hubble (HST), un equipo de investigadores liderado por Brian Welch ha descubierto una estrella cuya luz ha tardado en llegar a nosotros 12900 millones de años. La estrella, denominada WHL0137-LS, ha sido bautizada informalmente como Earendel y la estamos viendo cuando el universo solo tenía el 7% de la edad actual. Impresionante. Ahora bien, ¿cómo es posible que el Hubble pueda detectar una estrella individual a semejante distancia? ¿Acaso a esa escala no se observan nada más que galaxias?

Earendel, la estrella más lejana conocida, vista como un punto a lo largo de la imagen distorsionada de la galaxia en la que reside (NASA, ESA, Brian Welch (JHU), Dan Coe (STScI), Alyssa Pagan (STScI)).

Y, efectivamente, así es. Pero el Hubble ha aprovechado un pequeño «truco» cortesía de la distorsión del espacio-tiempo que describe la relatividad general. La luz de Earendel ha sido amplificada por la gravedad de un enorme cúmulo de galaxias denominado WHL0137-08 y que se encuentra entre nosotros y ella. Es gracias a este efecto de lente gravitatoria que podemos ver la estrella individual. La galaxia en la que se encuentra Earandel, conocida como WHL0137-zD1, fue observada por primera vez en 2016 distorsionada por la gravedad del cúmulo gracias al programa RELICS (Reionization Lensing Cluster Survey), para luego volver a ser nuevamente objeto de la atención del Hubble en 2019. La forma alargada de esta imagen deformada ha provocado que la galaxia WHL0137-zD1 recibiese el apodo de «arco del amanecer». Se trata de la galaxia distorsionada por una lente gravitacional más alargada, extendiéndose por 15 segundos de arco. El cúmulo WHL0137-08 es uno de los 41 que se han estudiado por el programa RELICS usando imágenes de las cámaras ACS y WFC3 del Hubble.

Imagen de contexto en la que se aprecia el cúmulo de galaxias WHL0137-08 y la imagen distorsionada de la galaxia «arco del amanecer» en la que se encuentra Earendel (NASA/ESA/STScI).

Pero el efecto de lente gravitatoria no aumenta las galaxias lejanas de modo homogéneo y, si se dan las condiciones idóneas, es capaz de ampliar objetos muchísimo más pequeños que una galaxia… como una estrella. De hecho, en la imagen en la que se ha descubierto Earendel también se aprecian dos borrones que corresponden a un mismo cúmulo de estrellas de la galaxia de fondo. Los modelos numéricos aplicados a la imagen de Earendel permiten evaluar cuál es el aumento preciso que ha sufrido la estrella, un aumento que se estima debe estar entre mil y cuarenta mil. El tamaño de la estrella no se puede medir con precisión —sería milagroso que se pudiese lograr algo así desde tan lejos—, aunque es posible calcular que debe ser inferior a 2,3 años luz. Este cálculo parece un poco inútil, pues obviamente no existen estrellas tan grandes, pero nos sirve para estar seguros de que estamos ante un único astro y no se trata de un cúmulo de estrellas. Aunque, por supuesto, nada impide que sea una estrella doble o triple.

Imagen del cúmulo de galaxias y Earendel en la que se aprecia la línea de amplificación del cúmulo (Welch et al.).

Gracias a la magnitud absoluta en el ultravioleta, sabemos que Earendel debe tener más de 50 masas solares, pero no se puede afinar mucho más. Es posible que su masa sea decenas o cientos de veces superior a la de nuestra estrella, aunque la estimación más probable la sitúa entre las 50 y las 100 masas solares. Por otro lado, el hecho de que no haya variado sus características en tres años y medio permite descartar que sea un fenómeno transitorio. No se ha podido estudiar su composición, aunque, al nacer cuando el universo era tan joven, debe tener pocos «metales» (o sea, estaría formada casi exclusivamente por hidrógeno y helio). No obstante, debido a su edad, no parece que sea parte de la primera generación de estrellas, la mítica Población III. Por supuesto, huelga decir que Earendel es un candidato prioritario para el nuevo telescopio James Webb, que podrá aportar datos sobre el tipo espectral de esta estrella (o determinar si se trata de un sistema binario o múltiple). Earendel desbanca a Icarus, descubierta en 2018, como la estrella más lejana conocida. A Icarus, también descubierta por los efectos de lente gravitatoria, la estamos viendo cuando el universo tenía cuatro mil millones de años, así que la diferencia con Earendel es más que significativa.

Ese punto es la estrella más lejana conocida (NASA/ESA/STScI).

PD: Earendel viene del inglés antiguo Éarendel, que aparece en un poema del siglo X d.C. representando, probablemente, al lucero del alba. Este poema inspiró a J. R. R. Tolkien para crear el personaje de Eärendil, un navegante mitad elfo que aparece en el Silmarillion. A pesar de que el equipo de Welch se inspiró en la obra de Tolkien para bautizar a esta estrella, algunos medios han confundido los dos nombres.

Referencias:



132 Comentarios

  1. Cuatro datos que tengo anotados en mis famosos «apuntes de cosmología»:
    – la galaxia UDFj-39546284 (uno de los objetos más alejados de nuestro universo) está compuesta por «estrellas azules» y que su luz ha tardado en llegarnos 13350 millones de años (que equivale a una distancia de redshift de z=10.3).
    – Uno de los objetivos fundacionales del satélite JWST es buscar esa «población III» de estrellas, pero tengo apuntado: que éstas se formaron a distancias de redshift de entre z>20 y z7 y z<17.

  2. Menuda cagada acaba de hacer el editor de textos de este blog con los signos «mayor que» y «menor que»: aviso, no os váis a enterar de nada de lo que puse. Aunque lo que yo escribí estaba perfectísimamente escrito … ahora ya es muy tarde y no me apetece repetir lo que escribí con las palabras «mayor que» y «menor que» en lugar de esos signos.

  3. perdon mi ignorancia…
    dani no deberia hablar en pasado? solo «existe» la luz de esa estrella viajando por el espacio (ya no la estrella) ¿no?

        1. Lo que está claro es que no puede ser tan vieja “aún” en el momento que la observamos. Matusalén sin embargo solo hay que restarle unos 190 años.

          Se supone.

        2. El Webb tendría ‘un detalle bonito’ si con esta mega lupa alineada…
          (humor)
          Capta de allí una señal muy roja como de un láser!
          De esas de muchos lásers, para empujar micronaves a vela.
          Y con un mensaje a lo ‘Contact’, para poder viajar así de lejos!
          😉

    1. Hermanos:
      No sé si la discusión cosmológica estaba finalizada. Se han dado teorías muy inspiradoras y hermosas sobre el universo
      Yo como buen newtoniano me pregunto: no es posible que sencillamente el espacio sea infinito y eterno y que el Big Bang se produjera en un punto de coordenadas (0,0,0)
      Que ya existiera el espacio antes del Big Bang?
      (newtoniano quiero decir que no tengo ni idea de Relatividad)
      Un saludo a todos

  4. Emotivo canto del cisne del Hubble, que sirve el testigo en bandeja de plata al J. Webb en un relevante y esforzado acto de servicio, casi en la misma línea de meta de la que parte este último…
    👏🏻👏🏻👏🏻👏🏻

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Por Daniel Marín, publicado el 31 marzo, 2022
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