El litio, el metal más liviano, utilizado en baterías y medicamentos estabilizadores del estado de ánimo, es más raro de lo que debería ser. Los modelos del período posterior al Big Bang explican cómo se sintetizaron el hidrógeno y el helio en reacciones nucleares, antes de que el universo se enfriara lo suficientepara los astros y planetas que vemos hoy en día. Sin embargo, los astrónomos piensan que se produjo aproximadamente el triple de litio en esa época más temprana que la que permanece hoy en las estrellas más antiguas de la galaxia, y la diferencia ha resultado difícil de explicar.
Ahora un grupo de científicos, dirigido por Xiaoting Fu de la Escuela Internacional de Estudios Avanzados en Trieste, Italia, cree que tienen la respuesta a este llamado 'problema de litio': fue destruido y acumulado por estas estrellas en brevedespués de que nacieron. El equipo publica su trabajo en Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society.
En el pasado, los astrónomos han especulado sobre lo que podría ser responsable del déficit de litio. Las ideas incluían aspectos aún desconocidos de la física de partículas, física nuclear o incluso nuevos modelos de cosmología.
En cambio, el equipo de Fu analizó la cantidad de litio que habría habido cuando se formó un subconjunto particular de las primeras estrellas de larga vida, solo unos pocos cientos de millones de años después del Big Bang. Todavía existen en la actualidad, así que brinde a los astrónomos una ideaen la historia del universo y cómo ha cambiado su composición.
Las estrellas tienen entre 50 y 85% de la masa del Sol, y tienen vidas que son significativamente más largas, y se cree que permanecen estables en la llamada 'secuencia principal' entre 15 y 30 mil millones de años.pobre en la mayoría de los "metales", lo que en astronomía significa que cada elemento es más pesado que el helio. Los científicos modelaron la forma en que estas estrellas procesan el litio, comenzando con la primera parte de sus vidas cuando todavía se están contrayendo y calentando bajo la influencia de la gravedad.
En esa fase de 'secuencia pre-principal', el nuevo modelo sugiere que hay más mezcla en las diferentes capas de estos objetos. Para poner esto en contexto, las estrellas tienen un núcleo caliente, donde la fusión nuclear está convirtiendo hidrógeno en helio,una capa externa más fría donde la convección hace circular el material desde arriba del núcleo hacia la superficie y hacia abajo nuevamente, y una superficie donde la radiación electromagnética incluida la luz y el calor escapa al espacio.
El nuevo trabajo indica que en esta primera fase de sus vidas, las estrellas de baja masa tienen un "rebasamiento" de mezcla adicional en la base de la zona de convección, donde el litio superficial se lleva al interior caliente y se destruye casi por completo.
Las estrellas de la secuencia preprincipal también están rodeadas por el gas residual y el polvo a partir del cual se formaron. Esta nube con el tiempo será arrastrada hacia la estrella, agregando litio a su superficie. A medida que la estrella envejece, la zona convectiva se vuelve menos profunda,por lo que el material ya no se envía al núcleo, lo que en cierta medida compensa la destrucción anterior de litio.
Las estrellas también brillan intensamente en la luz ultravioleta, y la "presión de radiación" de esta luz eventualmente expulsa los materiales del disco, evitando que la estrella acumule más litio. Luego, las estrellas entran en la secuencia principal y se asientan en un largo período de estabilidad.Cuando los observamos ahora, entre 10 y 12 mil millones de años después, muestran una abundancia constante de litio, que es aproximadamente un tercio del nivel primordial.
Fu comenta: "Nuestro trabajo es un enfoque completamente nuevo para el problema del litio. El modelo no solo puede explicar la pérdida de litio en las estrellas, sino que también podría ayudar a explicar por qué el Sol tiene cincuenta veces menos litio que estrellas similares y por qué las estrellascon planetas tienen menos litio que las estrellas ".
En la próxima década, nuevos observatorios como el Telescopio Europeo Extremadamente Grande E-ELT en construcción en Chile deberían permitir a los astrónomos mirar hacia atrás a las primeras estrellas pobres en metales a medida que se formaron, y confirmar la rápida pérdida de litio a principiosUniverso.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Real Sociedad Astronómica RAS . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :