Durante décadas, los astrónomos se preguntaban cuáles eran las mismas estrellas en el universo. Estas estrellas formaron nuevos elementos químicos, que enriquecieron el universo y permitieron que las próximas generaciones de estrellas formaran los primeros planetas.
Las primeras marcas se componen inicialmente de hidrógeno puro y helio, y fueron enormes, cientos de hasta mil veces el sol masivo y un millón de veces más luz. Sus cortas vidas terminaron en grandes explosiones llamadas supernovas, por lo que ni siquiera tenían tiempo o materias primas para formar planetas y ya no deberían existir para que los astrónomos respeten.
Al menos eso es lo que queremos decir.
Dos estudios publicados en la primera mitad de 2025. Sugieren que en el universo temprano, la presentación de gases en el universo temprano puede formar masas más bajas. Un estudio utiliza una nueva simulación de computadora astrofísica modelada por turbulencia dentro de las nubes, causando fragmentación en estrellas más pequeñas. Otro estudio, un experimento de laboratorio independiente, muestra cómo el hidrógeno molecular, la molécula necesaria para la formación de estrellas, puede estar en una mayor abundancia. El proceso incluye un catalizador que puede sorprender a los maestros de química.
Como astrónomo que estudia la formación de estrellas y planetas y su dependencia de los procesos químicos, estoy emocionado de ser química en los primeros 50 millones a 100 millones de años después de que el Big Bang pudo haber sido más activo de lo que esperábamos.
Estos hallazgos sugieren que la segunda generación de estrellas, las estrellas más antiguas que podemos respetar y posiblemente organizar los primeros planetas, pueden haberse formado antes de que pensara los astrónomos.
Formación de estrellas fordiales
Ilustración de video del proceso de formación de estrellas y planetas. Crédito: Space Telescope Science Institute.
Las estrellas se forman cuando las nubes de hidrógeno masivas muchos años de luz sobre el colapso bajo su propio peso. El colapso continúa hasta que la esfera de brillo rodea un núcleo denso que es lo suficientemente caliente como para mantener la fusión nuclear.
La fusión nuclear ocurre cuando dos o más átomos obtienen suficiente energía para reunirse. Este proceso crea un nuevo elemento y libera una increíble cantidad de energía, que calienta el núcleo estelar. En las primeras estrellas, los átomos de hidrógeno están conectados juntos para crear helio.
La nueva estrella brilla porque su superficie está caliente, pero la energía que se alimenta a la luz fluye desde su núcleo. La luz de la estrella es su salida general en forma de luz. El brillo de la estrella es una pequeña parte de esa luz que vemos directamente.
Estas estrellas en las que las estrellas se forman elementos más severos de los fusibles nucleares se denominan nucleosíntesis estelares. Continúa en las estrellas después de formar cómo sus propiedades físicas cambian lentamente. Las estrellas más masivas pueden producir elementos más duros como carbono, oxígeno y nitrógeno, todo al hierro, en el orden de fusión que termina en la explosión en Supernovo.
Supernova puede crear elementos aún más duros, llenando la tabla periódica de elementos. Las estrellas de estrellas inferiores como el sol, con su núcleo más frío, solo pueden mantener la fusión al carbono. Mientras agotan el hidrógeno y el helio en sus núcleos, la fusión nuclear se detiene y las estrellas se evaporan lentamente.
El resto de la explosión en Supernova con estrellas de alta masa permaneció por el Observatorio Chandra Red Ray, la izquierda y el resto de la evaporación de estrellas de baja masa en burbujas azules, a la derecha. CC sería
Las estrellas de alta grasa tienen alta presión y temperatura en sus núcleos, por lo que queman y usaron rápidamente combustible de gas. Solo duran unos pocos millones de años, mientras que las estrellas de baja masa, esas menos del doble de una masa de sol más grande, se están desarrollando mucho más lentamente, con una vida de miles de millones o incluso años.
Si las primeras estrellas fueran todas las estrellas altas, entonces lo explotaría hace mucho tiempo. Pero si las estrellas con masas bajas también se forman en el universo temprano, aún pueden existir para observar.
Química que enfría las nubes
Las primeras nubes de gas que forman gas, llamadas nubes protoselares, eran cálidas, aproximadamente temperatura ambiente. El gas cálido tiene una presión interna que está enojada hacia la fuerza interna de la gravedad tratando de colapsar la nube. El baller de aire caliente permanece inflado con el mismo principio. Si la llama se calienta el aire en la base del globo, el aire en fresco y globo comienza a colapsar.
Las estrellas se forman cuando las nubes de polvo chocan adentro y se condensa alrededor de núcleos pequeños, ligeros y gruesos. NASA, ESA, CSA y STSCI, J. DEPSKUALA (STSCI), CC BI-ND
Solo las nubes protoselares más importantes con la mayor gravedad podrían prevalecer la presión de calor y al final del colapso. En este escenario, las primeras estrellas fueron masivas.
La única forma de formar las estrellas de la masa inferior hoy, hoy, las nubes protoselares se enfrían. El gas en el espacio enfría la radiación, que convierte la energía térmica en la luz que transporta energía de la nube. Los átomos de hidrógeno y helio no son radiadores efectivos por debajo de varios miles de grados, pero el hidrógeno molecular, H₂, es excelente en el gas de enfriamiento a bajas temperaturas.
Cuando se alimenta, H₂ transmite luz infrarroja, que enfría el gas y reduce la presión interna. Este proceso haría que el colapso gravitacional sea más probable en las nubes de masa más bajas.
Durante décadas, los astrónomos explicaron que la baja abundancia de resultados tempranos en nubes calientes cuya presión interna sería demasiado caliente para acceder fácilmente a las estrellas. Llegaron a la conclusión de que solo nubes con grandes masas y es por eso que un mayor choque de gravedad, dejando estrellas de masas.
Hidruro de helio
En julio de 2025, se demostró que el físico Florian Grussie y los asociados en Max Planck se demostró que la primera molécula se formó en el espacio, Helium Hidrid, podría ser más abundante en el universo temprano de lo que se pensaba anteriormente. Utilizaron un modelo de computadora y realizaron un experimento de laboratorio para confirmar este resultado.
Helium Hidrid? En la escuela secundaria, probablemente aprendió que el helio es un gas noble, lo que significa que no responde con otros átomos para formar moléculas o compuestos químicos. Resulta que parece, pero solo en condiciones extremadamente raras y oscuras del universo temprano, antes de formar las primeras estrellas.
Heh⁺ reacciona con la deuterida de hidrógeno – HD, que es un átomo normal de hidrógeno relacionado con el átomo de deuterio más duro – para formar H₂. En este proceso, HEH⁺ también actúa como un refrigerante y libera calor en forma de luz. Por lo tanto, una gran abundancia de refrigeración molecular significa que anteriormente permitían que las nubes más pequeñas se enfriaran más rápido y colapsen para formar estrellas más bajas.
El flujo de gas también afecta las estrellas de las masas iniciales
En otro estudio, publicado en julio de 2025. Año, el astrofísico Ke-Jung Chen estaba llevando a cabo un Instituto Astronómico de Astronomía y Astrofísica utilizando una simulación de computadora detallada que pudo cruzar el gas en el universo temprano.
El modelo de equipo ha demostrado que la turbulencia o el movimiento irregular, en una recolección gigante de acelerador de gases, pueden formar fragmentos de nubes más bajas a partir de las cuales las estrellas del condensado de menor peso.
El estudio concluyó que la turbulencia puede haber permitido que estas nubes de gas tempranas formen estrellas o el mismo tamaño o hasta 40 veces más masivo que la masa solar.
El Galaxy NGC 1140 es pequeño y contiene grandes cantidades de gas primordial con elementos mucho más pequeños más severos que el hidrógeno y el helio que el que están presentes en nuestro sol. Esta composición lo hace similar a las galaxias intensivas que están formadas por las estrellas que se encuentran en el universo temprano. Esta primera galaxia del universo fue componentes de construcción para grandes galaxias como una Vía Láctea. ESA / Hubble y NASA, CC BI-ND
Dos nuevos estudios predicen que la primera población de estrellas podría incluir estrellas de baja masa. Ahora, ver a los astrónomos está en curso para encontrarlos.
Esta no es una tarea fácil. Las estrellas con masas bajas tienen lumina baja, por lo que son extremadamente débiles. Recientemente se han informado algunos estudios de observación, pero nadie ha sido confirmado con alta confianza. Sin embargo, si están allí, los encontraremos al final.
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