29 de julio de 2015

Solucionando el problema del litio

El litio es, junto al hidrógeno y al helio, uno de los tres elementos químicos que según los modelos teóricos fue creado durante el Big Bang. Pero este privilegiado origen está lleno de incertidumbre debido a las cantidades de este elemento observadas en las estrellas: las estrellas de población II, más viejas, tienen menos litio del esperado, mientras que las de población I, más jóvenes, poseen hasta diez veces más de lo estimado.

El problema del litio

El problema del litio en estrellas de población I, como el Sol, se ha intentado explicar desde el punto de vista de las explosiones de nova que, al inyectar su material en el espacio, enriquecían el medio interestelar con litio y otros elementos para formar parte de generaciones venideras de estrellas. Pero el estudio de varias novas no había proporcionado resultados relevantes.

Imagen 1: el telescopio SEST (Swedish-ESO Submillimeter Telescope) analizando novas. Créditos: Y. Beletsky (LCO)/ESO.

Se han detectado anomalías en nuestra galaxia, por ejemplo en el cúmulo globular M4 (L. Monaco et al. 2012 A&A 539, A157), pero también fuera de ella, tal y como se dedujo tras analizar el cúmulo globular M54 (A. Mucciarelli et al. 2014, MNRAS 444, 1812–1820) perteneciente a la galaxia de Sagitario, una pequeña galaxia satélite de la nuestra. Incluso han detectado estrellas que no deberían existir por romper totalmente la teoría de evolución estelar, tal es el caso de SDSS J102915+172927 (E. Caffau et al. 2011, Nature 477, 67–69). El problema del litio trae de cabeza a los científicos desde hace más de treinta años.

Un rayo de luz

Pero un equipo dirigido por Luca Izzo de la Universidad la Sapienza de Roma (Italia) y del ICRANet (Italia) ha utilizado el instrumento FEROS (Fiber-fed Extended Range Optical Spectrograph) instalado en el telescopio MPG/ESO de 2,2 metros del observatorio La Silla, así como el espectrógrafo PUCHEROS instalado en el telescopio de 0,5 metros de ESO en el Observatorio de la Pontificia Universidad Católica (Chile) para estudiar la nova Centauri 2013 (V1369 Centauri), una estrella que explotó cerca de la brillante estrella Beta Centauri en diciembre de 2013. Fue la nova más brillante de este siglo, pudiendo ser detectada incluso a simple vista.

Imagen 2: nova Centauri 2013 (la estrella más brillante). Se tomó más de dieciocho meses después del estallido inicial. Créditos: ESO.

Tras analizar los datos de esta nova detectaron claros signos de litio expulsado por la nova, siendo la primera vez que se detecta el problemático elemento en estas condiciones. Massimo Della Valle, investigador en el INAF (Istituto Nazionale di Astrofisica) (Italia), en el Observatorio Astronómico de Capodimonte (Italia) y en el ICRANet (Italia) y coautor del artículo que presenta la investigación, explica el significado de este hallazgo: "Si nos imaginamos la historia de la evolución química de la Vía Láctea como un gran rompecabezas, entonces el litio de las novas fue una de las piezas ausentes más importantes y desconcertantes, cuestionando incluso cualquier modelo del Big Bang".

Se estima que la masa de litio expulsada por la nova Centauri 2013 es pequeña, inferior a la milmillonésima parte de la masa del Sol, pero teniendo en cuenta la cantidad de novas que han sucedido a lo largo de la historia de la Vía Láctea, es suficiente para explicar las altas cantidades de litio observadas en nuestra galaxia.
Este trabajo se ha presentado en la revista Astrophysical Journal Letters bajo el título “Early optical spectra of Nova V1369 Cen show presence of lithium”, por L. Izzo et al.

El equipo que ha llevado a cabo la investigación está formado por Luca Izzo (Sapienza University of Rome, Italia; ICRANet, Italia), Massimo Della Valle (INAF–Osservatorio Astronomico di Capodimonte, Italia; ICRANet, Italia), Elena Mason (INAF–Osservatorio Astronomico di Trieste, Italia), Francesca Matteucci (Universitá di Trieste, Italia), Donatella Romano (INAF–Osservatorio Astronomico di Bologna, Italia), Luca Pasquini (ESO, Alemania), Leonardo Vanzi (Department of Electrical Engineering/Pontificia Universidad Católica, Chile; Center of Astro Engineering/Pontificia Universidad Católica, Chile), Andres Jordan (Institute of Astrophysics/Pontificia Universidad Católica, Chile; Center of Astro Engineering/Pontificia Universidad Católica, Chile), José Miguel Fernandez (Institute of Astrophysics/Pontificia Universidad Católica, Chile), Paz Bluhm (Institute of Astrophysics/Pontificia Universidad Católica, Chile), Rafael Brahm (Institute of Astrophysics/Pontificia Universidad Católica, Chile), Nestor Espinoza (Institute of Astrophysics/Pontificia Universidad Católica, Chile) y Robert Williams (STScI, Estados Unidos).
Artículo científico:

Referencias:

--
¿Te interesa? Sígueme también en Twitter.

National Geographic Oferta 

No hay comentarios:

Publicar un comentario