El telescopio espacial James Webb no cesa de sorprender con nuevos hallazgos que facilitan la comprensión sobre el origen del universo. A las imponentes imágenes que este telescopio ha portado se suma un nuevo descubrimiento de gran importancia. Con los datos proporcionados por Webb investigadores de Ginebra, París y Barcelona han encontrado evidencias de la existencia de estrellas supermasivas, 10.000 veces más grandes que el Sol, existieron al principio del cosmos.

Estas colosales estrellas, apodadas como "monstruos celestiales", existieron solo 440 millones de años después del Big Bang. Podrían ser la puerta a una mayor comprensión de fenómenos actuales sin explicación, por ejemplo, ¿por qué la composición de las estrellas dentro de los cúmulos globulares es tan distinta si todas se formaron al mismo tiempo dentro de una misma nube de gas?

Los resultados de este estudio se han publicado en la revista Astronomy and Astrophysics. El descubrimiento ayudaría a demostrar la presencia de estas estrellas más antiguas y cómo influyeron en la formación del universo actual. "Hoy, gracias a los datos recopilados por el Telescopio Espacial James-Webb, creemos haber encontrado una primera pista de la presencia de estas extraordinarias estrellas", explica Corinne Charbonnel, principal autora y profesora titular del Departamento de Astronomía de la UNIGE.

Recreación artística del James Webb NASA GSFC/CIL/Adriana Manrique Gutierrez

Los cúmulos globulares son agrupaciones muy densas de estrellas distribuidas en una esfera, con un radio que varía de una docena a cien años luz. Su antigüedad les convierte en ventanas al pasado ricas en información para los astrónomos. Para estudiarlos, enfocaron la cámara infrarroja de James Webb en la galaxia GN-z11, una de las más distantes y antiguas de las que se conocen, a unos 13.300 millones de años luz de la Tierra.

Una vez en posición se tomaron lecturas de espectroscopia para medir las frecuencias de luz emitidas por los diferentes componentes químicos que las forman. Así se han detectado altos niveles de nitrógeno rodeando las estrellas. "La fuerte presencia de nitrógeno solo puede explicarse por la combustión de hidrógeno a temperaturas extremadamente altas, que solo el núcleo de las estrellas supermasivas puede alcanzar, como lo muestran los modelos de Laura Ramírez-Galeano, estudiante de maestría en nuestro equipo", explica Corinne Charbonnel.

[El telescopio James Webb, el avance científico más importante de 2022 para la revista 'Science']

Esos gigantes espaciales llegaron a tener una masa o brillo entre 5.000 a 10.000 veces mayor que nuestro Sol, pero ahora solo se puede estudiar el rastro que dejaron tras desaparecer. "Los cúmulos globulares tienen entre 10 y 13 mil millones de años, mientras que la vida útil máxima de las superestrellas es de dos millones de años. Por lo tanto, desaparecieron muy temprano de los cúmulos que se pueden observar actualmente. Solo quedan rastros indirectos", dijo el coautor Mark Gieles, profesor de astrofísica de la Universidad de Barcelona.

Las anomalías de abundancia, como los astrofísicos han denominado la desigualdad de componentes en las estrellas presentes actualmente en los cúmulos, se explicaría al haberse quemado esas estrellas supermasivas temperaturas mucho más altas y, por lo tanto, producir elementos más pesados que finalmente llegaron a las estrellas más pequeñas y comunes hoy en día. 

Comparativa de la capacidad fotográfica de Spitzer frente a James Webb NASA, ESA Kristen McQuinn (RU) Omicrono

Una teoría de 2018 explicaba que las estrellas supermasivas habrían "contaminado" la nube de gas original durante la formación de estos cúmulos, enriqueciendo sus estrellas con elementos químicos de forma heterogénea. Gracias a la tecnología de James Webb se empieza a demostrar la presencia de esas colosales estrellas. El equipo seguirá estudiando el universo en busca de más evidencias en cúmulos globulares más antiguos.

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