Por primera vez se ha encontrado litio en el material expulsado por una nova. Observaciones de la nova Centauri 2013 llevadas a cabo con telescopios instalados en el Observatorio La Silla y cerca de Santiago de Chile, ayudan a explicar el misterio de por qué muchas estrellas jóvenes parecen tener más cantidad de la esperada de este elemento químico.
Este nuevo hallazgo responde a una pregunta pendiente desde hace mucho tiempo sobre la evolución química de nuestra galaxia y es un gran paso adelante para los astrónomos que tratan de explicar las cantidades de los diferentes elementos químicos que hay en las estrellas de la Vía Láctea.
El litio, un elemento químico ligero, es uno de los pocos elementos que, según las predicciones, fue creado durante el Big Bang, hace 13.800 millones de años. Pero comprender las cantidades de litio observado en las estrellas que hoy nos rodean en el universo ha generado no pocos quebraderos de cabeza a los astrónomos. Las estrellas más viejas tienen menos litio del esperado [1] y algunas más jóvenes hasta diez veces más [2].
Desde los años 70, los astrónomos han especulado que gran parte del litio de más de las estrellas jóvenes pudo haber venido de las novas (explosiones estelares que expulsan material al espacio que hay entre las estrellas, sumándose al material que construye la siguiente generación estelar). Pero un cuidadoso estudio de varias novas no ha arrojado ningún resultado claro hasta ahora.
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| En el centro de esta imagen obtenida por el New Technology Telescope, instalado en el Observatorio La Silla de ESO, vemos a la nova Centauri 2013 en julio de 2015 como la estrella más brillante. Se tomó más de dieciocho meses después del estallido inicial. Esta nova fue la primera en la que se ha encontrado evidencia de litio. Crédito: ESO |
Un equipo dirigido por Luca Izzo (Universidad la Sapienza de Roma e ICRANet, Pescara, Italia) ha utilizado el instrumento FEROS, instalado en el Telescopio MPG/ESO de 2,2 metros, en el 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 de Chile, en Santa Martina (cerca de Santiago), para estudiar la nova Centauri 2013 (V1369 Centauri). Esta estrella explotó en los cielos del sur cerca de la brillante estrella Beta Centauri en diciembre de 2013 y fue la nova más brillante de este siglo, fácilmente visible a ojo desnudo [3].
Los nuevos datos, muy detallados, revelaron la firma clara de litio expulsado desde la nova a dos millones de kilómetros por hora [4]. Por ahora, se trata de la primera vez que se detecta este elemento siendo expulsado de un sistema nova.
El coautor, Massimo Della Valle (INAF, Observatorio Astronómico de Capodimonte, Nápoles, e ICRANet, Pescara, Italia), explica el significado de este hallazgo: "es un paso adelante muy importante. 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. Además, se puede poner en cuestión cualquier modelo del Big Bang mientras no se comprenda el problema del litio".
Se estima que la masa de litio expulsada por la nova Centauri 2013 es pequeña (menos de una milmillonésima parte de la masa del Sol), pero, como ha habido muchos miles de millones de novas en la historia de la Vía Láctea, es suficiente para explicar las cantidades de litio inesperadamente grandes observadas en nuestra galaxia.
Los autores Luca Pasquini (ESO, Garching, Alemania) y Massimo Della Valle han estado buscando pruebas de la presencia de litio en novas durante más de un cuarto de siglo. Para ellos, esta es la satisfactoria conclusión de una larga búsqueda. Y para el líder científico más joven, es un tipo diferente de emoción:
"¡Es muy emocionante", dice Luca Izzo, "encontrar algo cuya existencia se predijo antes de que naciera y luego observarlo por primera vez el día de mi cumpleaños en 2013!".
Notas
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| Esta imagen muestra el cielo alrededor del lugar donde se encuentra la nova Centauri 2013. La propia nova aparece, antes del estallido, como una débil estrella en el centro de la imagen, muy similar a miles de otras estrellas. Esta fotografía fue creada a partir de imágenes del sondeo Digitized Sky Survey 2 tomadas décadas antes de que la estrella estallara. Crédito: ESO/Digitized Sky Survey 2. Acknowledgement: Davide De Martin |
[1] Hace mucho tiempo que la falta de litio en estrellas viejas es un rompecabezas. Estas notas de prensa contienen información al respecto: http://www.eso.org/public/spain/news/eso1428/,
http://www.eso.org/public/spain/news/eso1235/ y
http://www.eso.org/public/spain/news/eso1132/.
[2] En concreto, se utilizan los términos "jóvenes" y "viejas” para referirse a lo que los astrónomos llaman estrellas de población I y población II. La población I incluye al Sol; estas estrellas son ricas en elementos químicos más pesados y forman el disco de la Vía Láctea. Las estrellas de población II son mayores, con bajo contenido en elementos pesados y se encuentran en el bulbo y el halo de la Vía Láctea y en los cúmulos globulares de estrellas. Aunque las estrellas de la población I, más "jóvenes", ¡pueden tener miles de millones de años de edad!
[3] Estos telescopios comparativamente pequeños, equipados con espectrógrafos adecuados, son poderosas herramientas para este tipo de investigación. Incluso en la era de los telescopios extremadamente grandes, los telescopios más pequeños dedicados a tareas específicas pueden seguir siendo muy valiosos.
[4] Esta alta velocidad, desde la nova hacia la Tierra, significa que la longitud de onda de la línea de absorción del espectro debida a la presencia de litio se desplaza considerablemente hacia el extremo azul del espectro.
Información adicional
Este trabajo de investigación se ha presentado en el artículo científico titulado “Early optical spectra of Nova V1369 Cen show presence of lithium”, por L. Izzo et al., publicado en línea en la revista Astrophysical Journal Letters.
El equipo está formado por Luca Izzo (Universidad la Sapienza de Roma e ICRANet, Pescara, Italia); Massimo Della Valle (INAF–Observatorio Astronómico de Capodimonte, Nápoles; ICRANet, Pescara, Italia); Elena Mason (INAF–Observatorio Astronímico de Trieste, Trieste, Italia); Francesca Matteucci (Universidad de Trieste, Trieste, Italia); Donatella Romano (INAF–Observatorio Astronómico de Bolonia, Bolonia, Italia); Luca Pasquini (ESO, Garching, Múnich, Alemania); Leonardo Vanzi (Departamento de Ingeniería Eléctrica y Centro de Astro Ingeniería, PUC-Chile, Santiago, Chile); Andrés Jordan (Instituto de Astrofísica y Centro de Astro Ingeniería, PUC-Chile, Santiago, Chile); José Miguel Fernández (Instituto de Astrofísica, PUC-Chile, Santiago, Chile); Paz Bluhm (Instituto de Astrofísica, PUC-Chile, Santiago, Chile); Rafael Brahm (Instituto de Astrofísica, PUC-Chile, Santiago, Chile); Néstor Espinoza (Instituto de Astrofísica, PUC-Chile, Santiago, Chile) y Robert Williams (STScI, Baltimore, Maryland, EE.UU.).
