Enigma resolvido: as NOVAS são a principal fonte de Lítio no Universo

Impressão artística de um sistema binário parecido ao que deu origem à explosão de NOVA Sagittarii 2015 N.2. Créditos: David A. Hardy e PPARC

O lítio, o elemento sólido mais leve existente do Universo (na temperatura ambiente), desempenha um papel muito importante em nossas vidas, tanto no nível biológico como no tecnológico. Tal como a maioria dos elementos químicos, as suas origens se devem aos fenômenos astrofísicos, mas o processo responsável pela sua criação era até o momento desconhecido. Recentemente, um grupo de investigadores detectou quantidades enormes de berílio-7, um elemento instável que decai para lítio em 53,2 dias, presente na NOVA Sagittarii 2015 N.2, o que revela que as NOVAS são a principal fonte de lítio na nossa galáxia.

Praticamente todos os elementos químicos têm uma origem astronômica. A primeira gênese teve lugar no que é conhecido como “Nucleossíntese Primordial”, pouco tempo depois do Big Bang (entre os 10 segundos e vinte minutos). Nesse período os elementos leves foram formados: hidrogênio (75%), hélio (25%) e uma quantidade muito pequena de lítio e berílio.

Os demais elementos químicos foram formados no interior das estrelas, quer através da fusão de outros elementos dentro do núcleo (que começa com a fusão do hidrogênio em hélio e produz elementos cada vez mais pesados até que se atinge o ferro), quer através de outros processos como explosões de supernovas ou reações na atmosfera de estrelas gigantes onde, entre outros, o ouro, chumbo e cobre são produzidos. Esses elementos, por sua vez, foram então reciclados em novas estrelas e planetas até a atualidade.

Impressão artística da explosão de uma ‘Nova Clássica’. Créditos: Krzysztof Ulaczyk / Observatório Astronômico da Universidade de Varsóvia

Luca Izzo, pesquisador do Instituto de Astrofísica da Andaluzia (IAA-CSIC), declarou:

Mas o lítio constituía um problema não resolvido: sabíamos que 25% do lítio existente foi originado na Nucleossíntese Primordial do Big Bang, mas não conseguíamos traçar as origens dos restantes 75% presentes no Universo.

A solução para o enigma do lítio

De acordo com esse novo estudo, a solução para o enigma da origem do lítio está nas NOVAS, fenômenos explosivos que ocorrem em sistemas binários em que uma das estrelas é uma anã branca. A anã branca pode absorver material da sua estrela companheira e formar uma camada superficial de hidrogênio que, quanto atinge uma certa densidade, desencadeia uma explosão (uma NOVA) que pode aumentar o brilho de uma estrela até 100.000 vezes. Após algumas semanas o sistema estabiliza e o processo pode começar novamente.

Nova Sagittarii 2015 N.2 antes do amanhecer do dia 21 de março de 2015. Créditos: Bob King/Sky & Telescope

Os investigadores estudaram a NOVA Sagittarii 2015 N.2 (V5668 Sgr), que foi detectada no dia 15 de março de 2015 e permaneceu visível por mais de 80 dias. A observação realizada com o instrumento UVES acoplado ao VLT (Very Large Telescope) do ESO, ao longo de vinte e quatro dias, possibilitou pela primeira vez o acompanhamento da evolução do sinal do berílio-7 no interior de uma NOVA e até mesmo o cálculo da quantidade presente.

Christina Thöne, pesquisadora do Instituto de Astrofísica da Andaluzia (IAA-CSIC), informou:

O berílio-7 é um elemento instável que se decompõe em lítio em 53,2 dias, por isso a sua presença é um sinal incontestável da formação do lítio.

A existência de berílio-7 havia sido anteriormente documentada em outra explosão de NOVA, mas a medição da quantidade de lítio, que seria produzida na NOVA Sagittarii 2015 N.2, tornou-se surpreendente.

Luca Izzo (IAA-CSIC) concluiu:

Estamos falando de uma quantidade de lítio dez vezes maior do que há no nosso Sol. Com estas quantidades em mente, duas NOVAS semelhantes por ano bastariam para explicar todo o lítio na nossa Galáxia Via Láctea. As NOVAS parecem ser a fonte predominante do lítio no Universo atual.

A NOVA Sagitarii 2015 N.2 capturada por Ajay Talwar

Fontes

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

Phys.org: Study confirms that stellar novae are the main source of lithium in the universe

Artigo Científico

MNRAS: Highly enriched ⁷Be in the ejecta of Nova Sagittarii 2015 No. 2 (V5668 Sgr) and the Galactic ⁷Li origin

._._.

1609-07297v1-highly-enriched-7be-in-the-ejecta-of-nova-sagittarii-2015-no-2-v5668-sgr-and-the-galactic-lithium-origin