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Descubren la edad exacta de la Vía Láctea usando "relojes" estelares

Alguna vez te has preguntado: ¿hace cuánto existe nuestra galaxia? o ¿cuánto llevan en el espacio las estrellas más próximas a nosotros? Científicos han ido más allá, descifrando la edad de la Vía Láctea.

Vía Láctea
Un masivo estudio de estrellas en fase subgigante permitió hacer este descubrimiento. Crédito: ESA/Gaia/DPAC.

Astrónomos del Instituto Max-Planck de Astronomía han descubierto que el disco grueso de nuestra galaxia es 2.000 millones de años más antiguo de lo que pensaban. El estudio, publicado el pasado miércoles (23) en la revista Nature, se basa en el análisis de estrellas inusuales, algo que les permitió determinar con precisión la edad de la Vía Láctea.

En un comunicado, la Agencia Espacial Europea (ESA) especifica que los autores del estudio, Maosheng Xiang y Hans-Walter Rix, tomaron muestras del brillo y posición del conjunto de datos Early Data Release 3 (EDR3) de Gaia (Interferómetro Astrométrico Global para la Astrofísica), para luego combinarlos con mediciones de las composiciones químicas de las estrellas, obtenidas a partir del LAMOST (Telescopio Espectroscópico de Fibra Multiobjeto de Gran Área Celeste) de China.

En este análisis se tuvieron en cuenta aproximadamente 250.000 estrellas para determinar sus edades. Pero no cualquier tipo de estrella: eligieron observar estrellas subgigantes, puesto que son consideradas excelentes indicadores de la arqueología galáctica. Conocer el ciclo de vida de estos “fósiles” sirvió para cronometrar el desarrollo de la Vía Láctea.

El disco espiral de nuestra galaxia se divide en dos partes principales: el disco fino e interior de estrellas más jóvenes, que contiene al Sol y a la mayor parte de las estrellas que reconocemos; y el disco grueso, de estrellas más antiguas ubicadas más allá del plano de la espiral galáctica. Para reconstruir la historia de estos componentes se estudió una población de estrellas subgigantes.

Los datos revelan que la mayor parte de la formación estelar en la historia de la Vía Láctea ocurrió en dos periodos distintos. La primera oleada, asociada al disco grueso, comenzó 800 millones de años después del Big Bang, es decir hace 13 mil millones de años. Este proceso se aceleró 2 mil millones de años después, cuando la naciente Vía Láctea chocó con la galaxia enana Gaia-Enceladus: la segunda oleada se asocia a esta antigua fusión que dio lugar al disco interior.

¿Cómo se forman las estrellas?

Las estrellas no son objetos invariables: nacen, crecen y mueren pero en períodos no apreciables en las escalas de tiempo humanas. Las estrellas más comunes son las de secuencia principal, que fusionan átomos de hidrógeno para formar helio en sus núcleos. Nuestro Sol, por ejemplo, es una estrella de secuencia principal. Las estrellas comienzan su vida como nubes de polvo y gas, atraídas por la gravedad para formar una pequeña protoestrella, cuyo combustible es el material que colapsa en su interior.

Eventualmente llega su muerte, cuando quema el hidrógeno en su núcleo. En dependencia de su tamaño, pasan de la secuencia principal a la fase de enana o de gigante roja. En algún momento el Sol se convertirá en una gigante roja. Sin embargo, existe un punto intermedio entre la vida estelar normal y esta fase final, es decir, la fase subgigante. En esta etapa, la luminosidad de la estrella está estrechamente relacionada con su edad. Dado que dura unos pocos millones de años, los investigadores recopilaron una enorme cantidad de datos para estudiarlas.

Y... ¿Cómo se sabe su edad?

La edad no se puede medir directamente, explica la ESA. Para ello, se comparan las características de una estrella con modelos informáticos de evolución estelar. Las estrellas contienen elementos metálicos que son expulsados de vuelta al espacio cuando mueren, incorporándose a la nueva generación de estrellas. Por tanto, las estrellas más antiguas poseen menos metales o menor metalicidad. En este estudio, se emplearon datos de metalicidad de LAMOST que, junto a los datos de brillo, dieron indicios de la edad de las subgigantes a partir de modelos informáticos.