Las estrellas enanas desaparecen en nubes pobres en metales exprés
En la cocina de la Galaxia existe una receta de estofado estelar. El ingrediente principal es el hidrógeno, pero el sabor del plato depende de una pizca de metales. Los astrónomos, por primera vez, han mirado dentro de las ollas donde esa pizca casi no existe y han visto que faltan las estrellas más pequeñas.
Utilizando datos del telescopio espacial Gaia, los científicos seleccionaron unas 53 000 estrellas con órbitas típicas del halo y con bajo contenido en metales (menos de una décima parte del solar). Para cada una midieron su masa y construyeron la función de masas, un gráfico que muestra cuántas estrellas de diferentes pesos nacen. En entornos con un déficit moderado de metales (de −1.5 a −1 en la escala donde el Sol es cero), las estrellas pequeñas de entre 0.2 y 0.5 masas solares son más frecuentes que en nuestro vecindario: la pendiente del gráfico es pronunciada, alrededor de −1.6. Pero en entornos aún más pobres, el panorama se invierte: el gráfico se vuelve casi plano, con una pendiente cercana a cero. Esto significa que las estrellas ligeras son catastróficamente escasas allí.
¿Por qué ocurre esto? Aún no hay una respuesta exacta. Es posible que en las nubes pobres en metales el gas se fragmente en trozos más grandes, y en lugar de una multitud de enanas nazcan gigantes raros. O quizás las condiciones de contracción no permiten que las estrellas pequeñas acumulen masa. Lo importante es que el resultado no depende del modelo de evolución estelar elegido: es una propiedad real de la naturaleza, no un artefacto de los cálculos.
El descubrimiento cambia nuestra visión del universo primitivo. Las primeras estrellas se formaron a partir de hidrógeno y helio casi puros, con miles de veces menos metales que hoy. Si en tales condiciones las estrellas ligeras casi no nacían, entonces la primera generación de estrellas consistía principalmente en gigantes masivos y de vida corta. Explotaron rápidamente, sembrando el cosmos con los primeros metales, y solo después comenzaron a aparecer estrellas como nuestro Sol. Esa pizca de metales que faltaba en las antiguas nubes resultó ser la clave para la aparición de estrellas pequeñas y longevas, y por tanto, para la posibilidad de que existan planetas y vida.
El Sol contiene alrededor del 2% de elementos más pesados que el helio. Y las estrellas más pobres del halo de la Vía Láctea tienen miles de veces menos metales: su composición es casi la misma que la del gas justo después del Big Bang.