¿Cómo se estima la edad de las estrellas? Planean definirlo

Saber la edad de las estrellas es fundamental en astrofísica pero este parámetro resulta muy difícil de estimar y, aunque existen diversos métodos para calcular la antigüedad de una estrella, a menudo dan resultados contradictorios.

Ahora, un equipo de investigadores de la Universidad de Viena y del Centro de Astrobiología (CAB), INTA-CSIC, ha descubierto una discrepancia entre dos de los métodos más fiables para medir la edad estelar (las trazas isocronales y las dinámicas) basados en su movimiento a través de la galaxia.

Según los resultados de la investigación publicados este jueves en la revista Nature Astronomy, la edad de las trazas dinámicas es sistemáticamente inferior en unos 5,5 millones de años que la edad que dan las isocronales. 

Esto significa que el "reloj" de la traza dinámica comienza a contar cuando una asociación estelar empieza a expandirse tras abandonar su nube madre, mientras que el "reloj" isócrono lo hace desde la formación estelar inicial.

El hallazgo tiene importantes implicaciones para nuestra comprensión del origen y la evolución de las estrellas y la formación de planetas y galaxias, y ayudará a poner a prueba los modelos existentes para calcular la edad de las estrellas y dar una nueva perspectiva de la cronología de la formación estelar.

"La determinación de las edades de cualquier proceso cósmico es un problema fundamental. Este trabajo pone unas bases muy firmes para buscar soluciones globales. El telescopio espacial de la ESA, PLATO, que se lanzará a finales del 2026, será clave para la resolución completa", subraya David Barrado, investigador del Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA) en el CAB.

Edades isócronas 

"Los astrónomos llevan utilizando edades isócronas desde que comprendimos cómo funcionan las estrellas, pero estas edades dependen del modelo concreto que utilicemos", explica Núria Miret-Roig, primera autora del estudio e investigadora de la Universidad de Viena. 

"Los datos de alta calidad del satélite Gaia nos permiten medir las edades de forma dinámica, independientemente de los modelos estelares, y nos entusiasmó poder sincronizar los relojes, es decir, poner a prueba los diferentes modelos". 

En el estudio, "encontramos una diferencia consistente y desconcertante entre los dos métodos de edad. Llegamos a un punto en el que ya no podíamos achacar la discrepancia a errores de observación, por lo que lo más probable es que los dos relojes estén midiendo dos cosas distintas", comenta. 

"Esta diferencia de edad entre los dos métodos constituye una herramienta nueva y muy necesaria para cuantificar las etapas más tempranas de la vida de una estrella", dice João Alves, coautor y profesor en la Universidad de Viena. 

"Nos permite medir cuánto tardan las estrellas bebé en abandonar el nido", que es un dato fundamental para avanzar en nuestra comprensión de la vida temprana de las estrellas y la evolución de los cúmulos estelares. 

Seis cúmulos estelares 

Hasta el momento, las mejores estimaciones de edad se han hecho en cúmulos estelares, grupos de estrellas coetáneas con un origen común.

Para hacer este estudio, el equipo analizó seis cúmulos cercanos y jóvenes (de menos de 50 millones de años) y demostraron que la escala temporal de la fase de incrustación es de aproximadamente 5,5 millones de años, con un error de solo un millón, y podría depender de la masa del cúmulo y de la cantidad de retroalimentación estelar. 

Aplicar esta nueva técnica a otros cúmulos jóvenes de la vecindad solar, donde las precisiones observacionales son mejores, proporcionará nuevos conocimientos sobre el proceso de formación y dispersión estelar.

Para hacer este trabajo, el equipo empleó la astrometría de la misión especial Gaia combinada con las velocidades radiales terrestres (como las del catálogo APOGEE), que permiten que las precisiones en las velocidades en tres dimensiones rastreen las posiciones de las estrellas en el tiempo hasta su lugar de nacimiento. 

Los nuevos y futuros sondeos espectroscópicos como WEAVE, 4MOST y SDSS-V harán posible este estudio para toda la vecindad solar.

"Este trabajo allana el camino para futuras investigaciones sobre formación estelar, ofreciendo una imagen más clara de cómo evolucionan las estrellas y los cúmulos. Es un paso significativo en nuestra búsqueda para comprender la formación de la Vía Láctea y otras galaxias", concluye Miret-Roig. EFE