Matusalén estelar

Ayer en una reunión de la Sociedad Astronómica de Estados Unidos un equipo de la Universidad de Pensilvania anunció el récord galáctico de antigüedad estelar. La medalla se la lleva una estrella de nuestra colonia: está a sólo 186 años luz de distancia (nuestra galaxia, que vendría a ser como nuestra ciudad estelar, tiene 100, 000 años luz de diámetro). Se llama HD 140283 por su número en el catálogo Henry Draper, pero para simplificar podemos llamarla Matusalén.

Estando tan cerca, Matusalén es una estrella conocida y estudiada desde hace más de 100 años, pero nunca se había calculado su antigüedad. Un buen indicador de la antigüedad de una estrella es su composición química, la cual podemos conocer analizando su luz. En el Big Bang sólo se formaron los dos elementos de átomos más ligeros, hidrógeno y helio (y posiblemente trazas de elementos pesados). La única manera de fabricar elementos más pesados a partir de estos es el proceso de fusión nuclear del interior de las estrellas, de modo que las primeras estrellas sólo contenían hidrógeno y helio. Muchas de éstas hicieron explosión y nutrieron al universo de elementos químicos más pesados. Matusalén contiene muy pocos elementos pesados, por lo que no es una estrella de la primerísima generación, pero sí debe ser muy antigua.

Howard Bond y su equipo empezaron por mejorar la medida de la distancia a Matusalén. Con las estrellas cercanas la distancia se puede determinar por el antiquísimo método de triangulación que usan los agrimensores para determinar desde lejos la altura de una montaña o los artilleros para calcular la distancia al blanco enemigo. Bond y sus colaboradores usaron 11 grupos de observaciones hechas con el Telescopio Espacial Hubble entre 2003 y 2011.

Con la distancia precisa en mano, los investigadores midieron el brillo de la estrella. Una fuente de luz se ve más tenue conforme más lejana está. Sabemos exactamente cómo se atenúa la luz con la distancia, de modo que, si sabemos la distancia, podemos determinar el brillo intrínseco de la fuente a partir del tenue resplandor que nos llega, es decir, de su brillo aparente. La luminosidad intrínseca sirve para determinar la antigüedad. Resultado: 13, 900 millones de años, más o menos 700 millones de años.

Desde fines de los años 90 sabemos que el universo tiene 13, 700 millones de años de antigüedad. Con el margen de error en la edad de Matusalén no hay conflicto. Lo que sí está claro es que HD 140283 se formó en un lapso de pocos cientos de millones de años después del Big Bang. Los astrónomos conocen varias estrellas vecinas de antigüedades comparables, pero el caso de nuestro Matusalén tiene la distinción de ser el más preciso.

La primero generación de estrellas se formó cuando lo permitieron las condiciones del universo recién nacido. Se calcula que esto ocurrió unos 100 o 200 millones de años después del Big Bang. Por lo tanto, debe de haber pasado relativamente poco tiempo entre la primera generación y la generación de Matusalén, lo que ha sorprendido a los primeros astrónomos que han comentado esta noticia. Las estrellas de la primera generación fueron masivas, turbulentas y breves: hace mucho que terminaron sus días como supernovas, es decir, explosiones de estrellas que siembran su entorno de gases ricos en elementos más pesados que el hidrógeno. Se esperaba que esos gases, por estar muy calientes y agitados, no fueran propicios para formar nuevas estrellas antes de transcurrir un tiempo suficiente para que se enfriaran. Al parecer, ese tiempo fue mucho más breve: un buen misterio nuevo por resolver.