Un equipo de estudiantes graduados de la Universidad de Chicago ha identificado una de las estrellas más antiguas conocidas en el universo utilizando datos del Sloan Digital Sky Survey (SDSS). En nuestra galaxia no se formaron estrellas. En cambio, se formó en una galaxia compañera cercana y luego se trasladó a la Vía Láctea.
El descubrimiento fue realizado por diez estudiantes matriculados en el “curso de campo en astrofísica” de la universidad, impartido por el profesor Alex Gee, científico adjunto del proyecto SDSS-V, y sus compañeros asistentes de enseñanza Hilary Andales y Pierre Thibodeaux.
Cómo los macrodatos conducen a un gran descubrimiento
SDSS es una colaboración global que involucra a más de 75 instituciones científicas y ha estado funcionando durante 25 años. Su misión es poner a disposición del público grandes conjuntos de datos astronómicos para que tanto investigadores como estudiantes puedan explorarlos. En su fase actual, el proyecto utiliza instrumentos robóticos para recopilar espectros de millones de objetos en el cielo, ayudando a los científicos a estudiar cómo las estrellas, los agujeros negros y las galaxias evolucionan con el tiempo.
En la clase de Ji, los estudiantes trabajaron directamente con datos SDSS. Durante varias semanas, examinaron miles de estrellas de los resultados de encuestas recientes, en busca de candidatos inusuales. A partir de este esfuerzo, seleccionaron 77 estrellas para estudiarlas de cerca durante un viaje de observación planificado.
Un viaje de vacaciones de primavera que lo cambió todo
El equipo viajó al Observatorio Las Campanas de Carnegie Science en Chile durante las vacaciones de primavera, donde utilizaron el instrumento Magellan Inamori Kyocera Etchel (MIKE) en el Telescopio Magellan. Su primera sesión de observación se llevó a cabo el 21 de marzo de 2025. La segunda estrella que examinaron esa noche, denominada SDSSJ0715-7334, salió rápidamente.
“Lo encontramos la primera noche y cambió por completo nuestros planes para el curso”, dijo Gee.
Originalmente, el plan era observar cada objetivo durante unos 10 minutos. Después de darse cuenta de lo inusual que era esta estrella, los estudiantes pasaron tres horas la noche siguiente estudiándola.
“Estuve mirando toda la noche para asegurarme de que la cámara funcionaba”, dijo Natalie Aurantia, una de las estudiantes involucradas en el descubrimiento.
Una estrella “antigua migrante” de otra galaxia
La estrella, compuesta casi exclusivamente de hidrógeno y helio, se ha vuelto extraordinariamente pura. Esta composición química indica que se formó muy temprano en la historia cósmica, lo que la convierte en una de las estrellas más antiguas jamás observadas.
Un análisis más detallado reveló que la estrella no nació en la Vía Láctea. En cambio, se formó en la Gran Nube de Magallanes, la galaxia compañera más grande de la Vía Láctea, y luego migró a nuestra galaxia hace miles de millones de años. Por su origen y edad, Ji lo describió como un “antiguo migrante”.
“Este antiguo migrante nos da una visión sin precedentes de las condiciones del universo temprano”, dijo Gee. “Los proyectos de big data como SDSS hacen posible que los estudiantes participen directamente en estos importantes descubrimientos”.
La metalicidad récord revela los orígenes del universo temprano
Los astrónomos utilizan el término “metal” para describir elementos más pesados que el hidrógeno y el helio. La “metalicidad” de una estrella se refiere a la cantidad de material pesado que contiene. SDSSJ0715-7334 contiene sólo el 0,005 por ciento de los metales que se encuentran en el Sol, lo que la convierte en la estrella más pobre en metales jamás observada, más del doble que el poseedor del récord anterior.
“Analizamos la estrella en busca de muchos elementos y la abundancia de todos ellos es muy baja”, dijo Ha Do, otro estudiante del equipo.
La baja metalicidad es un indicador clave de la edad. En las explosiones de supernovas se producen elementos más pesados que el hidrógeno y el helio. Una estrella con muy pocos de estos elementos debe haberse formado antes que la mayoría de las supernovas, lo que significa que probablemente perteneció a la primera generación de estrellas del Universo.
Siguiendo el viaje de las estrellas a través de la galaxia
Para comprender mejor la historia de la estrella, el equipo combinó sus observaciones con datos de la misión Gaia de la Agencia Espacial Europea. Esto les permitió calcular tanto su distancia como su velocidad a través de la Vía Láctea.
Siguiendo su trayectoria a lo largo de miles de millones de años, determinaron que la estrella se originó en la Gran Nube de Magallanes antes de ser arrastrada finalmente hacia la Vía Láctea.
Una firma química poco común y una fórmula inesperada
Un análisis más detallado reveló otra característica sorprendente. G dividió la clase en grupos para estudiar diferentes aspectos de las estrellas. Orrantia y Do dirigieron al equipo a probar su contenido de carbono, que era tan bajo que no podía detectarse.
“La estrella tiene tan poco carbono que sugiere que una pizca de polvo cósmico fue responsable de su formación”, dijo Gee. “Esta vía de formación sólo se ha visto una vez antes”.
Un descubrimiento que da forma a futuras carreras
Participar en un descubrimiento tan significativo al principio de sus carreras académicas influyó en los planes futuros de los estudiantes. Tanto Orrantia como Do ahora quieren realizar estudios de posgrado en astronomía.
“Poder realmente contribuir a algo como esto es muy emocionante”, afirmó el Dr.
“Estos estudiantes han descubierto más que las estrellas más primitivas”. dijo Juna Kollmeyer, directora de SDSS-V. “Han descubierto su derecho inalienable a la física. Estudios como SDSS y Gaia hacen que esto sea posible para estudiantes de todas las edades en cualquier lugar de la Tierra, y este ejemplo muestra que todavía hay mucho espacio para el descubrimiento”.
