El vínculo entre la vida y las estrellas: qué papel juega el polvo cósmico

El polvo es un componente clave en el ciclo de vida de los elementos pesados en el Universo. Aunque ha habido muchos estudios para investigar su origen, aun este es un hecho que no se entiende completamente.

Uno de los principales proveedores de polvo en el Universo son las estrellas de rama gigante asintótica (AGB). Estas son estrellas de masa baja o intermedia en la fase final de evolución. Tienen una alta tasa de pérdida de masa y, por ello, generan un fuerte viento estelar.

El poderoso Telescopio Espacial James Webb (JWST), el observatorio espacial más grande y sensible diseñado para mirar la luz infrarroja (IR) y otros telescopios espaciales anteriores que ya terminaron sus misiones, como IR, AKARI y el WISE, han estado examinando el cosmos en el último tiempo. Todos ellos produjeron datos que la ciencia todavía está analizando.

El último hallazgo obtenido de esos datos podría tener implicaciones para el estudio de los orígenes de la vida misma, según se acaba de publicar en la revista especializada de la Sociedad Astronómica de Japón.

Estudiamos las estrellas y la luz IR de ellas, que es una fuente clave de información para entender los secretos que guarda. Hasta hace poco, la mayoría de los datos de IR procedían de encuestas de períodos muy cortos debido a la falta de plataformas dedicadas avanzadas. Pero misiones como AKARI y WISE nos han permitido realizar encuestas de períodos más largos.

Esto significa que podemos ver cómo podrían cambiar las cosas durante períodos más largos, y lo que estas modificaciones podrían implicar. Últimamente, dirigimos nuestra atención a una cierta clase de estrellas conocidas como de rama gigante asintótica, que son interesantes porque son los principales productores de polvo interestelar.

La punta del ovillo

Vale la aclaración, aunque algunos crean que no es necesaria, que este polvo interestelar no es lo mismo que se acumula en el piso cuando algo se ensucia. En realidad, con su nombre se clasifica a los diferentes elementos pesados que se dispersan desde las estrellas y conducen a la formación de objetos sólidos, incluidos los planetas. Aunque se sabe desde hace mucho tiempo que los AGB, y especialmente los llamados "AGB polvorientos", son los principales productores de polvo, no se conoce cuáles son los principales impulsores de la producción de polvo y dónde los especialistas podrían abocarse a buscar para averiguarlo.

Nuestro último estudio nos ha apuntado en la dirección correcta. Gracias a las observaciones de IR de largo período, hemos encontrado que la luz de los AGB polvorientos varía entre períodos que superan los varios cientos de días. También percibimos que las capas esféricas de polvo producidas y luego expulsadas por estas estrellas tienen concentraciones de la substancia que varían en sintonía con los cambios de luminosidad de las estrellas. De los 169 AGB polvorientos examinados, sin importar su período de variabilidad, las concentraciones de polvo a su alrededor coincidían. Por lo tanto, estamos seguros de que están conectados.

Sin embargo, encontrar una conexión entre la concentración de polvo y la variabilidad del brillo de las estrellas es solo el primer paso en esta investigación. El próximo paso será explorar los posibles mecanismos físicos detrás de la producción de polvo.

Para ello, se monitorearán varias estrellas AGB durante muchos años de forma continua. La Universidad de Tokio está a punto de finalizar un gran proyecto de telescopio terrestre, el Observatorio Atacama de la Universidad de Tokio, en Chile, que se dedicará a realizar observaciones infrarrojas.

Del presente proyecto también participaron los siguientes especialistas: Takashi Miyata, Takafumi Kamizuka, Ryou Ohsawa, Satoshi Takita, Akiharu Nakagawa, Yoshifusa Ita y Mizuho Uchiyama.