SDSS J0715−7334: la estrella más «pura» del universo revela cómo nacieron las primeras luces del cosmos
En una esquina de la Gran Nube de Magallanes, los astrónomos han hallado una estrella tan pobre en metales que parece recién salida del big bang. SDSS J0715−7334 conserva la huella química de las primeras estrellas que iluminaron el universo.
Por Enrique Coperías
Ilustración artística de SDSS J0715−7334, una estrella roja gigante que, pese a su edad avanzada, conserva una composición casi intacta desde los albores del cosmos. Imagen generada con DALL-E
En una esquina del cielo austral, en el tenue resplandor de la Gran Nube de Magallanes —una galaxia satélite de la Vía Láctea—, los astrónomos han hallado una reliquia cósmica. Se trata de SDSS J0715−7334, una estrella roja gigante que, pese a su edad avanzada, conserva una composición casi intacta desde los albores del cosmos.
Con apenas una diezmilésima parte de los metales que contiene el Sol, es la estrella más prístina jamás observada, un fósil estelar que ofrece una ventana directa al tiempo en que el universo apenas estrenaba sus primeras luces.
El hallazgo, liderado por Alexander Ji, de la Universidad de Chicago, en Estados Unidos, y publicado en la revista Nature, representa un salto en la búsqueda de los vestigios de las estrellas de Población III, los primeros astros del universo que encendieron el cosmos poco después del big bang.
A diferencia del resto de las estrellas actuales, ricas en elementos pesados, aquellas primeras estaban formadas exclusivamente por los ingredientes primordiales: hidrógeno y helio, con trazas de litio. Eran gigantes efímeros que agotaron su combustible en pocos millones de años, estallando como supernovas y sembrando el cosmos de los metales que harían posible la formación de planetas, vida y todo lo que conocemos.
Ninguna de ellas ha sobrevivido, pero sus descendientes más pobres en metales —las llamadas estrellas de segunda generación— podrían conservar la huella química de aquellas pioneras. SDSS J0715−7334 parece ser la más pura de todas.
Una estrella con la composición más pura jamás observada
El equipo de Ji detectó SDSS J0715−7334 gracias a la cartografía espectroscópica del Sloan Digital Sky Survey (SDSS-V), un proyecto que escanea sistemáticamente millones de estrellas para identificar las más antiguas y lejanas del halo galáctico. En un espectro de baja resolución, el astro llamó la atención por su extrema debilidad en las líneas de absorción metálicas: apenas un rastro del calcio y el hierro que normalmente dibujan la firma química de una estrella.
El hallazgo motivó una observación detallada con el Telescopio Gigante de Magallanes, en Chile, cuyo espectrógrafo de alta resolución confirmó el asombro inicial.
La estrella presenta una temperatura de unos 4.700 grados Kelvin y una gravedad superficial baja, propias de una gigante roja en las últimas etapas de su vida. Pero lo extraordinario no está en su tamaño ni en su color, sino en su composición: una proporción de hierro 20.000 veces menor que la del Sol y una abundancia de carbono casi indetectable.
En conjunto, esto se traduce en una metalicidad total extremadamente baja (Z < 7,8 × 10⁻⁷), más de un millón de veces inferior a la del Sol. Nunca antes se había encontrado una estrella con tan escaso contenido de elementos pesados.
El resultado desafía incluso el precedente de SDSS J1029+1729, el anterior récord, con una metalicidad de 1,4 × 10⁻⁶. Aunque otras estrellas muestran menos hierro, suelen estar enriquecidas en carbono, lo que eleva su metalicidad total. SDSS J0715−7334, en cambio, carece también de ese exceso, lo que la convierte en el objeto más químicamente puro del universo conocido.
Una viajera extragaláctica: nació en la Gran Nube de Magallanes
Las mediciones cinemáticas revelaron otra sorpresa: la estrella no pertenece a la Vía Láctea, sino que proviene del halo de la Gran Nube de Magallanes (LMC), una de las dos galaxias enanas que orbitan nuestra galaxia.
Con una velocidad radial de más de 400 kilómetros por segundo y una órbita que sigue de cerca la trayectoria del sistema magallánico, SDSS J0715−7334 es, en cierto modo, una inmigrante cósmica, una estrella nacida en los confines del universo local y recientemente capturada por la gravedad galáctica.
Esta procedencia no es un simple detalle de pasaporte astronómico. Es la primera vez que se identifica una estrella tan primitiva fuera de la Vía Láctea, lo que sugiere que los procesos de formación estelar pobre en metales no fueron exclusivos de nuestra galaxia, sino que ocurrieron también en otros entornos.
En particular, el hallazgo indica que la física de la formación de las primeras estrellas operó también en las galaxias satélite, ampliando el escenario cósmico donde pudo surgir la segunda generación estelar.
El enigma de cómo nacen las estrellas pobres en metales
La existencia misma de SDSS J0715−7334 plantea preguntas profundas sobre cómo se formaron las primeras estrellas de baja masa en un universo casi desprovisto de metales. Los astrofísicos sostienen desde hace décadas que la composición del gas determina la manera en que este se enfría y fragmenta para dar lugar a nuevas estrellas.
En los primeros tiempos, sin elementos pesados que disiparan el calor, el gas primordial solo podía formar estrellas muy masivas —las Población III—, condenadas a morir pronto. Para que aparecieran estrellas pequeñas y longevas, como las que vemos hoy, hacía falta algún mecanismo de enfriamiento adicional.
Hay dos grandes hipótesis:
✅ El enfriamiento por líneas finas de carbono y oxígeno, eficiente a metalicidades de al menos una milésima parte de la sola.
✅ El enfriamiento por polvo cósmico, capaz de actuar incluso a metalicidades cien mil veces menores.
La metalicidad extrema de SDSS J0715−7334 está por debajo del límite del primer mecanismo. Su existencia existencia demuestra que, incluso en entornos tan primitivos como la Gran Nube de Magallanes temprana, el polvo interestelar —minúsculos granos de silicato y carbono forjados en las primeras supernovas— ya desempeñaba un papel clave en el nacimiento de las estrellas.
Trayectoria orbital de la estrella SDSS J0715−7334 (en rojo) y de la Gran Nube de Magallanes (LMC) en coordenadas galácticas, superpuestas sobre la distribución de todas las estrellas observadas por Gaia. La comparación revela el origen extragaláctico de la estrella más prístina conocida. Cortesía: Alexander Ji
El rastro químico de las primeras supernovas
Además de medir su metalicidad, el equipo analizó con detalle la abundancia relativa de elementos químicos como el sodio, el magnesio, el calcio, el titanio y el cobalto. Al comparar este patrón químico con los modelos teóricos de supernovas de Población III, pudieron reconstruir la posible estrella progenitora que contaminó el gas del que nació SDSS J0715−7334.
El mejor ajuste corresponde a una estrella primigenia de unas treinta masas solares que explotó con una energía de 5 × 10⁵¹ ergios, una de las supernovas más potentes del universo temprano. Esa explosión habría dispersado una cantidad ínfima de metales en el entorno, suficiente para permitir la formación de una estrella de baja masa —la que hoy observamos—, pero sin elevar de forma significativa la metalicidad del gas. En cierto modo, SDSS J0715−7334 es una hija directa de una de las primeras supernovas del universo.
La comparación con otras estrellas extremas refuerza esta idea. El anterior récord, J1029+1729, parece descender de una supernova mucho menos energética y de menor masa (entre diez y veinte Soles).
Las diferencias entre ambas sugieren que las primeras generaciones estelares pudieron variar de un entorno a otro: las estrellas formadas en galaxias satélite, como la LMC, quizá nacieron bajo condiciones distintas de las del halo galáctico. Los autores plantean incluso que esto podría ser una primera pista de lo que denominan Población III.2, una generación de estrellas influída por la radiación ultravioleta procedente de otras galaxias jóvenes, pero todavía casi libre de metales.
Más pura que las galaxias observadas por el telescopio James Webb
El descubrimiento llega en plena efervescencia por las observaciones del telescopio espacial James Webb, que ha revelado galaxias extremadamente pobres en metales a distancias cosmológicas, cuando el universo tenía menos de mil millones de años. Algunas de esas galaxias han sido calificadas como «potencialmente libres de metales», es decir, candidatas a albergar auténticas estrellas de Población III. Sin embargo, el trabajo de Ji y sus colegas pone esas afirmaciones en perspectiva.
Las galaxias más pobres detectadas por el James Webb tienen metalicidades de alrededor de una milésima parte de la solar, mientras que SDSS J0715−7334 posee apenas una diezmillónesima. Para detectar una población de estrellas realmente comparable, los astrónomos necesitarían observaciones diez veces más profundas de las actuales, con una precisión capaz de distinguir relaciones espectrales tan débiles que hoy se confunden con el ruido.
En palabras del propio equipo, «las galaxias del James Webb son pobres en metales, pero no prístinas; SDSS J0715−7334 es, hasta donde sabemos, la más pura de todas».
Un fósil que sigue brillando
El hallazgo no solo amplía el catálogo de estrellas extremas, sino que redefine el límite inferior de la metalicidad estelar conocida y, con ello, acerca un paso más la frontera observable hacia las primeras luces del cosmos. Cada nuevo registro de este tipo actúa como un fósil viviente que conserva en su composición la química del universo primitivo, mucho antes de que existieran planetas o galaxias tal como las entendemos.
La existencia de SDSS J0715−7334 demuestra que, incluso en las primeras milésimas fracciones de la historia del universo, la materia ya comenzaba a reciclarse, transformando los restos de las primeras explosiones estelares en nuevas generaciones más longevas. Su estudio permite a los cosmólogos afinar los modelos de formación estelar, comprender el papel del polvo cósmico en los primeros tiempos y acotar la masa y energía de las primeras supernovas.
Y, sobre todo, recuerda que el cielo nocturno sigue siendo un archivo vivo del pasado cósmico. En el brillo anaranjado de una modesta gigante roja de la Nube de Magallanes, el universo guarda aún la firma intacta de su infancia, escrita hace más de trece mil millones de años, cuando las primeras estrellas encendieron por primera vez la oscuridad. ▪️
Fuente: Alexander Ji et al. A nearly pristine star from the Large Magellanic Cloud. arXiv (2025). DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.2509.21643
