Un grupo de astrónomos, usando datos del telescopio espacial Hubble, ha determinado la edad de la que es la estrella más vieja cuya edad puede medirse con precisión. El resultado ha sido que la edad de la estrella es de 14,500 ± 800 millones de años, mayor que la estimación de la edad del universo, unos 13,800 millones de años.
La estrella en cuestión (HD 140283), o también llamada «estrella Matusalén», se encuentra a una distancia de 190,1 años luz en la constelación de Libra, distancia medida con precisión mediante la técnica de paralaje, encontrándose en fase de gigante roja. Es conocida por los astrónomos desde hace mas de un siglo debido a su gran velocidad propia a través del cielo comparada con las estrellas de su entorno, de unos 360 km/s con respecto a las demás componentes del disco galáctico. Su gran velocidad hace que en un tiempo de unos 1,500 años recorra desde nuestra perspectiva un tamaño angular como la luna llena, es decir, unos 0.13 miliarcos de segundo por hora, o lo que es lo mismo, podríamos ver su movimiento realizando observaciones en un rango de tiempo de algunas horas. Esto hace indicar que esta estrella no es una componente del disco de la galaxia, donde se encuentra en la actualidad, sino que es una estrella visitante de nuestra vecindad en su movimiento atravesando el disco de la galaxia. Es por tanto una estrella perteneciente a la componente del halo que rodea nuestra Vía-Láctea.
Esta hipótesis fue refutada en los años 50 cuando los astrónomos tuvieron la capacidad de poder medir la componente de metalicidad de la estrella. Comparándola con su entorno, se observó que su metalicidad es 250 veces menor que las estrellas componentes del disco. Esto se debe a que el halo es una estructura primitiva de formación galáctica en la que las estrellas componentes tienen una edad muy alta. Debido a que se formaron en un universo tan joven, el entorno por entonces estaba muy poco «contaminado» con los desechos producto de la nucleosíntesis de otras estrellas, pues la única forma de producir elementos más pesados que el Helio es mediante fusión estelar (los astrofísicos llaman metal a todo lo que no sea Hidrógeno o Helio).
Estudios allá por el año 2000 dataron la edad de la estrella en 16,000 millones de años, edad aún mayor de la calculada en este estudio. El error cometido por entonces era mucho mayor (de unos 2000 millones de años), por lo que la amplia horquilla de edad dejaba este dato abierto. Sin embargo gracias a las observaciones realizadas por el telescopio espacial Hubble han permitido acotar sustancialmente el rango de error hasta los 800 millones de años. Además en el nuevo estudio se han utilizado los parámetros mas recientes en teorías de nucleosíntesis, abundancias químicas y estructura interna.
Sin embargo existen algunas cuestiones que podrían aclarar la extrema edad de esta estrella. Nuevos modelos sobre la difusión de Helio en el núcleo indican que la penetración del mismo podría ser mayor de la que se piensa, lo que provocaría un menor ritmo de combustión. También la relación Oxígeno-Hierro en esta estrella es anómalamente grande, por lo que se cree que futuras observaciones que puedan determinar con mayor grado de precisión la abundancia de Oxígeno podrían reducir nuevamente la estimación de la edad de la estrella.
A pesar de eso, tomando en conjunto todos los datos disponibles, la conclusión es que la estrella tiene una edad de 14,500 ± 800 millones de años, mayor que la edad del universo. Esto está en claro confrontamiento con los modelos cosmológicos que sitúan el inverso de la constante de Hubble en 13,800 millones de años, lo que nos lleva a la conclusión de que uno de los dos modelos (cosmológico y estelar) debe estar mal parametrizado.
[Referencias: HD 140283: A Star in the Solar Neighborhood that Formed Shortly After the Big Bang. 13 Feb 2013. Howard E. Bond, Edmund P. Nelan, Don A. VandenBerg, Gail H. Schaefer, Dianne Harmer. arxiv:1302.3180]
[Esta entrada es mi segunda contribución al XL edición del Carnaval de la Fisica, alojado en el blog Cuantos y Cuerdas]
Astrofísica con sal y pimienta 
[…] Una estrella más vieja que el universo […]
O bien no es cierto, o bien es verdad. Si es cierto entonces el universo tiene que ser redefinido o la estrella viene de otro universo o no es una estrella. Si no es cierto entonces alguien calculó algo mal o lo midió idem. ¿Navaja de Occam al rescate?
Progresoejercido, las edades del universo y de la estrella se calculan con modelos teóricos. Esta paradoja indica que bien el modelo cosmológico, o el modelo de evolución estelar deben ser remodelizados. En mi opinión el modelo de evolución es el que no está bien parametrizado, ya que como bien dice el artículo, existen algunas sutilezas aún por explicar. En cualquier caso la estrella no viene de otro universo, pues universo es por definición todo lo que podemos observar.
Saludos.
Dejo lo no observable para permanecer siempre con capacidad de asombro y para esperar que la ciencia tenga siempre algo nuevo y retador para hacer. Si no que aburrido serìa el futuro y más allá.
Saludos
[…] noticia “Una estrella más vieja que el universo,” Astrofísica con Sal y Pimienta, Mar 8, 2013, nos cuenta que: “Un grupo de astrónomos, usando datos del telescopio espacial Hubble, ha […]