Las primeras estrellas pueden haber tenido hasta 100.000 veces la masa del sol.

El universo era simplemente diferente cuando era más joven. Recientemente, los astrónomos han descubierto que la física compleja en el cosmos joven puede haber llevado al desarrollo de estrellas supermasivas, cada una de las cuales contiene hasta 100.000 veces la masa del sol.

Actualmente no tenemos observaciones de la formación de las primeras estrellas en el universo, que se cree que tuvo lugar cuando nuestro cosmos tenía solo unos cientos de millones de años. Para comprender esta importante época, los astrónomos recurren a sofisticadas simulaciones por computadora para probar modelos de cómo se formaron las primeras estrellas.

A lo largo de los años, los astrónomos han luchado con la pregunta clave de cuál es el tamaño típico de las primeras estrellas. Algunas estimaciones iniciales predijeron que las primeras estrellas podrían ser cientos de veces más masivas que el sol, mientras que la simulación posterior sugirió que tendrían un tamaño más normal.

Recientemente, un equipo de investigadores ha elaborado una nueva ronda de simulaciones y ha llegado a una conclusión muy sorprendente. Sus simulaciones observaron específicamente un fenómeno conocido como acumulación de frío. Para construir estrellas grandes, debes extraer una gran cantidad de material en un volumen muy pequeño muy rápidamente. Y hay que hacerlo sin que suba la temperatura del material, porque un material más caliente evitará que se colapse. Por lo tanto, necesita algún método para eliminar el calor del material, ya que colapsa muy rápidamente.

Simulaciones anteriores habían encontrado la aparición de bolsas densas dentro de las primeras galaxias que se enfrían rápidamente al emitir radiación, pero que no tenían la resolución necesaria para seguir su evolución posterior. La nueva investigación va un paso más allá al examinar cómo se comportan las bolsas frías y densas que se forman inicialmente en el universo primitivo.

Estas simulaciones posteriores revelaron que grandes flujos de materia fría y densa pueden chocar con un disco de acreción en el centro de gigantescos cúmulos de materia. Cuando eso sucede, se forma una onda de choque. Esa onda de choque desestabiliza rápidamente el gas y provoca el colapso instantáneo de grandes bolsas de materia.

Esas bolsas grandes pueden ser decenas de miles de veces más masivas que el sol y, en algunos casos, incluso 100 000 veces más masivas que el sol. Sin nada que detenga su colapso, inmediatamente forman estrellas gigantes, conocidas como estrellas supermasivas.

Los astrónomos aún no saben si se formaron estrellas supermasivas en el universo primitivo. Esperan que las futuras observaciones con el telescopio espacial James Webb revelen pistas sobre la formación de las primeras estrellas y galaxias y determinen si estos monstruos aparecieron en el universo infantil.

Los hallazgos se publican en el arXiv servidor de preimpresión.