La formación de estrellas en el universo primitivo fue un proceso vigoroso que dio lugar a gigantescos astros conocidos como estrellas de Población III. Estas estrellas, extremadamente luminosas y masivas, vivieron vidas cortas, muchas de las cuales culminaron en explosiones como supernovas primordiales. Sin embargo, a pesar de su impresionante tamaño, estas primeras estrellas también enfrentaron limitaciones en su crecimiento.
Según un reciente estudio liderado por Piyush Sharda, astrofísico del Observatorio de Leiden, los campos magnéticos desempeñan un papel crucial en la limitación de la masa de las estrellas de Población III, incluso antes de que se active la retroalimentación radiativa protostelar. Este trabajo, publicado en el servidor de preprints arXiv, destaca que los modelos de simulación existentes no han sido lo suficientemente exhaustivos para explicar adecuadamente las masas de estas estrellas hipotéticas.
Limitaciones en el crecimiento estelar
En el universo moderno, la retroalimentación estelar se observa como un factor determinante en la formación de nuevas estrellas. A medida que las estrellas jóvenes crecen, emiten radiación poderosa que dispersa el gas circundante necesario para su crecimiento, un fenómeno conocido como retroalimentación radiativa. Sin embargo, los campos magnéticos también ejercen una influencia restrictiva sobre la formación estelar.
Los hallazgos de Sharda y su equipo revelan que, en sus simulaciones más completas que incluyen campos magnéticos, las estrellas de Población III están limitadas a aproximadamente 65 masas solares. Esto contrasta con los 120 masas solares observadas en simulaciones que no consideran los efectos magnéticos. A través de sus simulaciones, que se desarrollaron durante 5,000 años tras la formación de la primera estrella, los investigadores encontraron que los campos magnéticos actúan en contra de la gravedad, limitando la cantidad de masa que puede acumularse en el núcleo de la estrella.
El estudio también ilustra cómo la dinámica gravitacional y los campos magnéticos interactúan para influir en la formación de cúmulos de estrellas de Población III. A medida que las estrellas jóvenes acumulan masa, su poder gravitacional aumenta, lo que debería atraer más material hacia ellas. No obstante, la presencia de campos magnéticos contrarresta este fenómeno, limitando así su crecimiento antes de que se active la retroalimentación radiativa.
Aunque las estrellas de Población III son aún una hipótesis, su existencia es fundamental para nuestras teorías sobre cosmología y la evolución del universo. Si estas estrellas no existieron, sería indicativo de una comprensión incompleta de los procesos que dieron forma a nuestro cosmos. Así, los autores del estudio concluyen que los campos magnéticos no solo limitan el crecimiento estelar, sino que también podrían redefinir nuestra comprensión de la función inicial de estas estrellas en la creación y dispersión de los primeros metales en el universo.
En resumen, el trabajo de Sharda y su equipo marca un paso significativo hacia la construcción de un modelo físico más completo para entender la función de las estrellas de Población III y su lugar en la historia del universo.
Más información: Piyush Sharda et al, Magnetic fields limit the mass of Population III stars even before the onset of protostellar radiation feedback, arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2501.12734
