Los astrónomos han detectado la supernova más distante jamás observada, originada en una estrella que explotó momentos después de que el universo emergiera de su oscuridad inicial. Este descubrimiento, posible gracias al Telescopio Espacial James Webb (JWST), ofrece información sin precedentes sobre el nacimiento y la muerte de las primeras estrellas del universo: soles primordiales masivos que diferían significativamente de los que se encuentran hoy.
El desafío de estudiar las primeras supernovas
Las supernovas, las explosiones catastróficas de estrellas moribundas, se encuentran entre los eventos más brillantes del cosmos. Sin embargo, la luz de estos eventos en el universo primitivo tarda miles de millones de años en llegar a la Tierra y se vuelve cada vez más débil a distancias tan inmensas. La mayoría de las supernovas son demasiado débiles para detectarse a distancias tan extremas, con excepciones como las supernovas de tipo Ic, que emiten rayos gamma particularmente brillantes. Las supernovas de tipo II más comunes, resultantes de estrellas masivas que se quedan sin combustible, suelen ser invisibles a estas profundidades.
SN Eos: un avance con lentes gravitacionales
Los investigadores dirigidos por David Coulter de la Universidad Johns Hopkins han superado este obstáculo estudiando SN Eos, una supernova de tipo II que existió apenas mil millones de años después del Big Bang. La clave de esta observación fue la lente gravitacional : la supernova apareció detrás de un enorme cúmulo de galaxias, cuya gravedad magnificó su luz en un factor de diez, haciéndola observable. Esta amplificación natural permitió un análisis espectroscópico detallado, la primera confirmación de este tipo para una supernova a esta distancia.
Implicaciones para la composición del universo temprano
El espectro de SN Eos revela que la estrella que explotó contenía cantidades extremadamente bajas de elementos pesados: menos del 10% de los que se encuentran en nuestro sol. Esto confirma los modelos teóricos que sugieren que el universo primitivo estaba compuesto predominantemente de hidrógeno y helio, ya que los elementos más pesados aún no se habían forjado a través de la evolución estelar.
“Eso nos dice inmediatamente en qué tipo de población estelar [la estrella] explotó”, dice Or Graur de la Universidad de Portsmouth, destacando la importancia de esta evidencia compositiva.
La época de la reionización y la transparencia cósmica
SN Eos existió apenas unos cientos de millones de años después de la época de reionización. Este fue un momento crucial cuando la luz de las primeras estrellas ionizó el gas hidrógeno neutro, transformando un universo opaco en uno transparente a la radiación. Esto convierte a SN Eos en la supernova más lejana que podemos esperar observar, lo que representa casi un límite en nuestra capacidad para estudiar directamente el cosmos primitivo.
Por qué esto es importante
Estudiar estrellas individuales en el universo primitivo es increíblemente raro. Normalmente, los astrónomos infieren las propiedades de las galaxias primitivas a partir de la luz colectiva de muchas estrellas. SN Eos brinda una oportunidad única de examinar una sola estrella a estas distancias, revelando que las estrellas del universo primitivo eran fundamentalmente diferentes de las de nuestro cosmos local. Este avance ayuda a refinar nuestra comprensión de las poblaciones estelares, las tasas de formación de estrellas y las condiciones que prevalecieron poco después del nacimiento del universo.
Esta observación marca una nueva era en la astronomía de supernovas. Al profundizar en el pasado del universo, podemos reconstruir las condiciones que dieron forma a las primeras estrellas y, en última instancia, al cosmos que observamos hoy.
