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Simulación de la Formación de la Primera
Estrella
16 de Noviembre de 2001.
 Gracias a un supercomputador, los astrofísicos de la University of California en San Diego han conseguido realizar una simulación cosmológica sobre cómo pudo formarse la primera estrella del Universo.
Según esta simulación, la citada estrella pudo haberse formado a partir del colapso gravitatorio de una nube de hidrógeno y helio con una masa 100 veces la de nuestro Sol.
Estas estrellas primigenias, según el astrofísico Michael L. Norman, fueron muy importantes porque a partir de ellas empezaron a generarse los variados elementos químicos que han poblado después el Universo. Los elementos más pesados que el litio (los metales) son el resultado de la nucleosíntesis, el proceso por el cual las estrellas crean elementos pesados a partir de otros más ligeros, gracias a los hornos nucleares de sus núcleos.
Han sido necesarias muchas generaciones de estrellas, cada una de ellas procesando los residuos dejadas por las anteriores y después distribuyéndolos gracias a grandes explosiones estelares (supernovas), para que sea posible producir las abundancias de elementos que los espectroscopios encuentran en las estrellas, el gas y el polvo del Universo.
Se han hallado elementos más pesados que el hidrógeno y el helio en estrellas tan lejanas que su época de formación pertenece a los instantes en que el Universo apenas tenía un 10 por ciento de su edad actual. Esto quiere decir que los primeros elementos pesados no sólo tuvieron que ser sintetizados sino también liberados y distribuidos a través del medio intergaláctico durante los primeros mil millones de años de vida del Universo. Sólo supernovas de estrellas de vida lo bastante corta podrían proporcionar este mecanismo de enriquecimiento.
Hay un cierto acuerdo sobre que la primera generación de estructuras cósmicas formó estrellas masivas, pero no hay tanto acuerdo sobre la naturaleza de las primeras estructuras a gran escala. Se ha hablado de cúmulos globulares, de agujeros negros super-masivos y de cuerpos de tamaños comparables a Júpiter. Dado que la evolución de la estructura a gran escala del Universo depende mucho de los detalles de las primerísimas estructuras individuales que se formaron, Norman y sus colegas han centrado sus investigaciones en estas últimas.
Para ello han tenido que esperar algún tiempo, especialmente a que los superordenadores disponibles alcanzaran por fin el rango dinámico espacial deseable. Así, los cálculos actuales superan a los anteriores en cinco órdenes de magnitud. Se han calculado la gravedad, la hidrodinámica, la química del gas primordial y los procesos de radiación en escalas que van de unos cuantos kiloparsecs a 100 radios solares.
La conclusión es que la primera estrella (ver imagen) se habría formado en el ambiente más simple de todos, el gas que sólo contiene hidrógeno y helio, de manera que sus condiciones iniciales pueden ser especificadas de forma precisa. Todas las estrellas carentes de metales de aquella época debieron ser muy masivas y formarse de manera aislada.
Los cálculos se han hecho con el supercomputador Origin 2000 de 16 procesadores SGI, instalado en el National Center for Supercomputing
Applications, pero ya se están haciendo otros con la máquina IBM Blue Horizon de 1.100 procesadores del San Diego Supercomputer Center.
Información adicional en:
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