Confirman que las novas, un tipo de fenómenos explosivos en las estrellas, son la fuente principal de litio del universo

El litio, el elemento sólido más ligero que existe, juega un importante papel en nuestras vidas, tanto a nivel tecnológico como biológico. Y, al igual que la mayoría de los elementos químicos, su origen remite a fenómenos astrofísicos, aunque la procedencia de buena parte del litio existente no quedaba clara. Ahora, un grupo de investigadores ha detectado enormes cantidades de berilio-7, un elemento inestable que se transforma en litio en 53,2 días, en la nova Sagittarii 2015 N.2, lo que sugiere que estos eventos constituyen la principal fuente del litio de la galaxia.

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 muy poco después del big bang (entre los primeros diez segundos y veinte 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, entre otros. Y esos elementos han ido reciclándose y formando nuevas estrellas y planetas hasta nuestros días.

Concepción artística de un sistema binario similar al que ha producido la nova Sagittarii 2015 N.2. Fuente:  David A. Hardy y PPARC.

«Pero el litio planteaba un problema: 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 Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) que ha participado en la investigación.

EL FIN DEL PROBLEMA DEL LITIO

La respuesta al problema del origen del litio se halla, según este último 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.

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 ochenta días. Las observaciones con el instrumento UVES del Very Large Telescope (ESO) a lo largo de veinticuatro 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, investigadora del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC).

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 Luca Izzo (IAA-CSIC). «Con estas abundancias en mente, con la explosión de dos novas similares a Sagittarii 1015 N.2 al año se respondería por todo el litio existente en nuestra galaxia, la Vía Láctea. Las novas parecen ser la fuente de litio predominante en el universo», concluye.