MATEMÁTICAS, FÍSICA Y QUÍMICA: Astronomía y Astrofísica

Confirmado que las novas son la principal fuente de litio en el universo

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Las explosiones estelares conocidas como novas son responsables del 75% del litio existente, según apunta un estudio internacional en el que han participado investigadores del Instituto de Astrofísica de Andalucía (CSIC). El trabajo se ha centrado en la nova Sagittarii 2015 N.2, que muestra grandes cantidades de berilio-7, un elemento que se transforma luego en litio.

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IAA (CSIC) | 02 noviembre 2016 11:32

<p>Ilustración de un sistema binario similar al que produjo la nova Sagittarii 2015 N.2. / David A. Hardy-PPARC</p>

Ilustración de un sistema binario similar al que produjo la nova Sagittarii 2015 N.2. / David A. Hardy-PPARC

Los científicos no tenían claro de dónde precedía gran parte del litio, el elemento sólido más ligero, que existe en el universo, pero ahora un equipo internacional con participación del CSIC ha detectado en la nova Sagittarii 2015 N.2 grandes cantidades de berilio-7, un elemento inestable que se transforma en litio en 53,2 días.

El hallazgo, que se publica en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, sugiere que estos eventos constituyen la principal fuente del litio de la galaxia.

En la nova a nova Sagittarii 2015 N.2 se ha observado que el inestable berilio-7 se transforma en litio en unos 53 días

Prácticamente todos los elementos químicos tienen un origen astronómico. Una primera generación de elementos tuvo lugar en lo que se conoce como nucleosíntesis primordial, que ocurrió poco después del Big Bang (entre los primeros 10 segundos y 20 minutos). Ahí se formaron los elementos ligeros: hidrógeno (75%), helio (25%) y una cantidad muy pequeña de litio y berilio.

El resto de elementos químicos se formaron en las estrellas, bien a través de la fusión de elementos en el núcleo, que comienza con la fusión de hidrógeno en helio y produce elementos cada vez más pesados hasta llegar al hierro, o bien a través de otros procesos, como explosiones de supernova o reacciones en las atmósferas de las estrellas gigantes, en los que se producen oro, plomo o cobre. Y esos elementos han ido reciclándose y formando nuevas estrellas y planetas hasta nuestros días.

“Sabíamos que un 25% del litio existente procede de la nucleosíntesis primordial, pero no éramos capaces de trazar la procedencia del 75% restante”, apunta Luca Izzo, investigador del CSIC en el Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA).

La respuesta al problema del origen del litio se halla, según el nuevo trabajo, en las novas, fenómenos explosivos que se producen en sistemas binarios de estrellas en los que una de las componentes es una enana blanca. La enana blanca puede robar material de su estrella compañera y formar una capa de hidrógeno superficial que, al alcanzar cierta densidad, desencadena una explosión (una nova), que puede aumentar cien mil veces el brillo del sistema. Tras una semanas, el sistema se estabiliza y el proceso vuelve a comenzar.

La explosión de Sagittarii 1015 N.2

Los investigadores estudiaron la nova Sagittarii 1015 N.2 (también conocida como V5668 Sgr), que se detectó el 15 de marzo de 2015 y permaneció visible en el cielo durante más de 80 días. Las observaciones con el instrumento UVES instalado en el Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral (ESO, en Chile) a lo largo de 24 días permitieron seguir, por primera vez, la evolución de la señal del berilio-7 en una nova e incluso calcular su abundancia.

“El berilio-7 es un elemento inestable que se transforma en litio en 53,2 días, de modo que constituye una señal inequívoca de la existencia de litio”, apunta Christina Thöne, también investigadora del CSIC en el IAA.

La existencia de berilio-7 se había documentado anteriormente en otra nova, pero la medición de la cantidad de litio que se produciría a partir del berilio-7 detectado en la nova Sagittarii 1015 N.2 supuso una sorpresa. “Estamos hablando de una cantidad de litio diez millones de veces superior a la que existe en el Sol”, indica Izzo.

“Con la explosión de dos novas similares a Sagittarii 1015 N.2 al año se respondería por todo el litio existente en la Vía Láctea. Las novas parecen ser la fuente de litio predominante en el universo”, concluye. P. Molaro,

Referencia bibliográfica:

L. Izzo et al. Highly Enriched 7Be in the ejecta of Nova Sagittarii 2015 No. 2 (V5668 Sgr) and the Galactic 7Li origin. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. DOI: 10.1093/mnrasl/slw169

Zona geográfica: España
Fuente: Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC)

Comentarios

  • Camilo Andrés León Wesso |09. noviembre 2016 10:14:06

    Si el calor extremo produce todos los elementos que conocemos, no es posible que exista una cantidad de elementos inimaginables en un agujero negro?

    Responder a este comentario

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