¿Qué son las estrellas de "1ª Generación"?

deeper_space · Mensajepor **deeper_space** » 02 Feb 2005, 10:48

Muchas veces oigo hablar de estrellas de 1ª Generación, de Clase I (que supongo que es lo mismo) pero nunca consigo entender su significado. ¿Alguien sería tan amable de explicármelo?

Gracias de antemano.

Guest · Mensajepor **Guest** » 02 Feb 2005, 19:05

Espero que esto te lo aclare:
--------------------------------------------------------------------------------

Las primeras estrellas

--------------------------------------------------------------------------------

Dicen los astrónomos que el Universo se originó hace unos quince mil millones de años en una gran explosión, a partir de la cual ha ido expandiendose y enfriandose. Durante los primeros tres minutos la temperatura del Universo fue superior a los 100 millones de grados, permitiendo la creación de helio a partir de hidrógeno, en forma similar a como sucede hoy en día en el interior de las estrellas. De hecho practicamente todo el helio que existe se formó en estos primeros minutos del Universo. Sin embargo, la densidad imperante en el Universo no fue suficiente como para permitir la creación de elementos como el carbono o mas pesados. Así, el Universo recién formado estaba compuesto solamente por hidrógeno y helio (los elementos mas ligeros), y casi la totalidad de los demás elementos se formaron cientos o miles de millones de años después, con las primeras estrellas y las primeras explosiones de supernova.

Una consecuencia de la gran explosión es que las primeras estrellas que existieron estaban compuesta solamente de hidrógeno y de helio. Carecian de elementos como el carbono, el cual juega un importante papel como catalizador de reacciones nucleares en el interior de las estrellas actuales. Debido a esta deficiencia de elementos pesados la evolución de esta primera generación de estrellas debió ser distinta a la de las estrellas que observamos hoy en día. Los modelos de evolución estelar indican que estas estrellas debieron tener mayores temperaturas centrales y la mitad del tamaño que una estrella normal de misma masa. La falta de elementos pesados también hizo que fueran mas luminosas y azules.

Uno pensaría que todas estas estrellas dejaron de existir hace mucho tiempo. Sin embargo, el tiempo de vida de una estrella depende fuertemente de su masa, de tal forma que mientras que las estrellas mas masivas viven "solo" unos diez millones de años, estrellas con masas iguales o menores que 80% de la masa del Sol tienen un tiempo de vida superior a la edad actual del Universo (1). Como consecuencia, es posible que haya estrellas de baja masa que pertenezcan a la primera generación de estrellas. Estas estrellas han producido una cantidad muy pequeña de elementos como el carbono, y por tanto su composición química debe ser casi exclusivamente hidrógeno y helio. Ha habido numerosas búsquedas de estrellas de baja masa y con poco contenido de elementos pesados, pero a pesar de lo minucioso de estas búsquedas, y del descubrimiento de algunos objetos patológicos interesantes, no se ha encontrado ninguna de estrella sin elementos pesados. Algunos grupos de científicos han concluido que estas estrellas solo existen en galaxias distantes que, por lo que ha tardado la luz en viajar desde ellas hasta nosotros, vemos cuando el Universo era significativamente mas joven.

La formación de estas primeras estrellas se dió en condiciones distintas a las que hay hoy en día, donde vemos que se forman estrellas en nubes moleculares gigantes. En el Universo temprano debieron haber también nubes frias pero donde la única molécula existente era la de hidrógeno molecular. Hay trabajos que indican que la falta de moléculas con elementos pesados hizo que las primeras estrellas fueran predominantemente estrellas de masas grandes y que ya han terminado su evolución. Esto es congruente con el poco éxito que han tenido las búsquedas de estrellas de baja masa sin metales en nuestra galaxia. La formación de la primera generación de estrellas, en un ambiente distinto al de las nubes moleculares de nuestra galaxia, es una área activa de investigación en astrofísica. Se ha mostrado que la luz de las primeras estrellas pudo escapar facilmente de las nubes progenitoras, que por la carencia de elementos pesados absorbian poco la luz visible. En principio es posible detectar luz de estrellas de esta primera generación en galaxias muy lejanas. No es decabellado especular que algunas de las galaxias observadas en el campo profundo del telescopio espacial Hubble sean lo suficientemente jóvenes como para contar con una alta proporción de estrellas de primera generación.

Los modelos actuales de evolución del Universo y las galaxias no estan suficientemente desarrollados para saber en que momento pudieron formarse las primeras estrellas, y si hay la posibilidad de encontrarlas. Curiosamente, los astrónomos buscan evidencias de estas primeras estrellas "primigeneas" tanto en nuestra propia galaxia como en los confines del Universo observable. Gracias a que el Universo no ha existido por un tiempo mayor que la vida de las estrellas menos masivas, es posible que existen por todos lados estrellas que lleven consigo la firma misma de la gran explosión.

--------------------------------------------------------------------------------
(1) nótese que el tiempo de vida del Sol es de diez mil millones de años, no muy inferior a la edad actual del Universo.

--------------------------------------------------------------------------------

Esperanza Carrasco Licea & Alberto Carramiñana Alonso
Diario Síntesis, 23 de noviembre de 1999

Escríbenos: bec@inaoep.mx

--------------------------------------------------------------------------------

deeper_space · Mensajepor **deeper_space** » 03 Feb 2005, 08:47

En ocasiones se habla de "Poblaciones de estrellas de Clase I, Clase II, Clase III". ¿Tiene algo que ver esto con las estrellas de 1ª Generación?

Guest · Mensajepor **Guest** » 03 Feb 2005, 12:09

A tu pregunta deeper encontré esto:Estrellas de la población I, II y III:
las estrellas más jóvenes observadas se conocen como estrellas de la población I; las estrellas un poco más antiguas observadas se denominan población II; se postula que una generación aún más antigua de estrellas -población III- existió todavía antes. Las estrellas de la población II se formaron en su mayor parte a partir del hidrógeno y helio. Las estrellas de la población I, como nuestro Sol, se formaron del hidrógeno, el helio y un vasto número de elementos más pesados (como el carbono y el oxígeno) que se piensa se crearon en el interior de estrellas antiguas de las poblaciones II y III, y que posteriormente fueron arrojados espacio.

deeper_space · Mensajepor **deeper_space** » 03 Feb 2005, 13:20

Entonces, las de población III se corresponden con las estrellas de 1ª Generación, ¿no?

alshain · Mensajepor **alshain** » 06 Abr 2005, 16:01

deeper_space escribió:Entonces, las de población III se corresponden con las estrellas de 1ª Generación, ¿no?

Correcto. Como preguntas sobre explosiones de rayos gamma en un hilo aquí al lado, quizás te interese lo siguiente: Las estrellas de populación III debieron ser muy masivas debido a la dificultad de enfriamiento de las nubes sin polvo (el enfriamiento posibilita la fragmentación de una nube de gas), quizás hasta de mil veces la masa del sol. Debido a su alta masa, la mayoría de ellas acabaron su vida con explosiones de supernova, dando lugar a agujeros negros. Estas explosiones de supernova produjeron estallidos de rayos gamma y se estima que, dada la cantidad de bariones que probablemente acabó en forma de estrellas de populación III, podríamos detectar un estallido de rayos gamma cada seis minutos hoy. El problema es que serían demasiado tenues para la tecnología actual. Desconozco en qué medida y si hay algún proyecto para investigar y medir esto.

deeper_space · Mensajepor **deeper_space** » 19 Abr 2005, 10:11

Gracias alshain por la respuesta. Perdona mi ignorancia, pero no la llego a entender. A ver. El desarrollo de una estralla de 1ª Generación o de Población III seria:

- se forma a partir de una gran nube de gas
- debe de ser muy masiva debido a la dificultad de enfriamiento de las nubes sin polvo
- como es muy masiva, ácabarían sus vidas en un estallido de supernova
- después darían lugar a agujeros negros
- se producirían estallidos de Rayos-Gamma
- y también gran cantidad de bariones que probablemente formaron de nuevo una estrella de Población III.

¿Se cierra el ciclo? ¿O las nuevas estrellas de Población-III no son tan masivas como lo eran originalmente?

ramsonian · Mensajepor **ramsonian** » 19 Abr 2005, 13:28

Hummm no soy experto en la materia, pero siguiendo más o menos el ciclo y con la ley de la conservación de la masa (bueno de la masa-energía), los bariones generados no pueden ser tan masivos como la estrella inicial, ya que hay una gran parte de la masa que se ha condensado en el agujero negro.
Así que pienso que no hay ciclo, sino que cada vez hay menos masa "libre" fuera de los agujeros negros (salvo que exploten... que claro... no creo que sea muy frecuente, aunque Hawkings dice que poco a poco se desintegran) y esa masa "libre" cada vez tiene numeros atómicos más altos.

alshain · Mensajepor **alshain** » 20 Abr 2005, 10:43

deeper_space escribió:- se forma a partir de una gran nube de gas
- debe de ser muy masiva debido a la dificultad de enfriamiento de las nubes sin polvo
- como es muy masiva, ácabarían sus vidas en un estallido de supernova
- después darían lugar a agujeros negros
- se producirían estallidos de Rayos-Gamma
- y también gran cantidad de bariones que probablemente formaron de nuevo una estrella de Población III.

Las supernovas de las pop. III expulsan metales (elementos distintos de hidrógeno y helio) al medio interestelar, por lo que las nuevas estrellas ya no pueden ser de pop. III, sino de una fase intermedia entre pop. III y pop. II (como esta clasificación permite valores fraccionarios, serán pop. 2.9). Estríctamente hablando es la presencia de metales lo que determina el enfriamiento, por lo que las siguientes generaciones pueden ser menos masivas. Por otro lado ten en cuenta que las pop. III siguen siendo una hipótesis. La detección de los rayos gamma de sus supernovas podría suponer una verificación de esta idea.