La síntesis de litio-7 en las novas

No somos polvo de estrellas. El 62% de los átomos de tu cuerpo son hidrógeno formado en la nucleosíntesis del big bang. Bueno, en masa sólo cuentan un 10% (el 90% restante se formó en las novas y supernovas). La nucleosíntesis dio lugar a los elementos ligeros (H, D, T, He-3, He-4, Li-6 y Li-7). En teoría las novas también pueden dan lugar a Li-7 vía la desintegración radiactiva de Be-7. Se publica en Nature la primera observación de este proceso en la explosión de una nova llamado V339 Del (Nova Delphini 2013).

El artículo es Akito Tajitsu et al., “Explosive lithium production in the classical nova V339 Del (Nova Delphini 2013),” Nature 518: 381-384, 19 Feb 2015, doi:10.1038/nature14161; recomiendo leer a la española Margarita Hernanz, “Astrophysics: A lithium-rich stellar explosion,” Nature 518: 307-308, 19 Feb 2015, doi:10.1038/518307a.

Dibujo20150219 artist rendition classical nova explosion - NAOJ - spacefellowship com

Las novas son explosiones termonucleares que ocurren en sistemas estelares binarios. Una estrella pequeña y muy densa (como una enana blanca) acreta materia de una compañera cercana (como una gigante roja). Cuando la nova explota, al contrario que en una supernova, su colapso posterior no destruye a la estrella compacta. Como resultado, sigue acumulando materia y vuelve a explotar. un proceso que ocurre de forma periódica. Recuerda que en las supernovas la estrella que explota colapsa dando lugar a una estrella de un tipo más compacto o a un agujero negro.

Dibujo20150219 main nuclear reactions involved in the synthesis of 7Be and 7Li in novae - nature com

En el Sistema Solar (y en nuestra galaxia, la Vía Láctea) hay más litio del predicho por la nucleosíntesis. Cuando se formó hace unos 4500 millones de años tuvo que haber una fuente adicional de litio. En las estrellas se forma el berilio-7 a partir de la fusión del helio-3 y el helio-4. El berilio-7 es radiactivo (su vida media es de 53,22 días). Al capturar un electrón se transforma en litio-7 liberando un fotón de 478 keV.

La producción eficiente de Li-7 requiere un mecanismo de enfriamiento (propuesta teórica de Cameron y Fowler en 1971). El Be-7 se forma en una región muy caliente. Pero a dicha temperatura el Li-7 es muy inestable. Para estabilizarse debe moverse a una región más fría. En las novas el mecanismo de enfriamiento es la expansión y expulsión de las capas exteriores de la enana blanca, que explica el brillo de la nova.

Dibujo20150219 spectra vicinity be ii doublet from day 38 to day 52 nature14161-sf4 - nature com

Entre los días 38 y 52 tras la explosión de la nova V339 Del, pero no antes ni después, se han detectado las líneas de absorción del Be-7 ionizado alrededor de 312 nm (están en el espectro ultravioleta porque están muy desplazadas al azul). Los espectros se obtuvieron con el Telescopio Subaru del Observatorio Astronómico Nacional de Japón. Este hallazgo confirma la hipótesis de Cameron y Fowler de que su mecanismo explica la producción de Li-7 en las novas.

Por tanto, podemos concluir que las novas juegan un papel importante en la producción de litio. Sin embargo, todavía es muy pronto para poder estimar con precisión la contribución de las novas a la abundancia de litio en la Vía Láctea y en el resto del universo. Las observaciones del espectro ultravioleta de otras novas ayudará a desvelar este misterio.


5 Comentarios

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FigueFigue

Casi me caigo de la silla cuando he leído la primera fase… Voy a seguir a ver si se me quita el susto 😉

planck

Podemos ir incluso más allá: de los átomos de nuestro cuerpo aproximadamente el 99,9995% de su masa corresponde al núcleo atómico compuesto de neutrones y protones. De estos, solamente el 5% está formado por “materia” (los quarks) mientras que el 95% restante se corresponde con la energía de enlace de los protones y neutrones. Esta energía se encuentra en forma de gluones y de pares quark-antiquark (el vacío cuántico de la QCD), por lo que podemos concluir que somos “polvo de gluones” o “polvo del vacío cuántico cromodinámico”. Y como al final toda esta energía procede del campo inflatón podemos incluso decir que somos “polvo del campo inflatón”. No se cual de estas expresiones suena peor 😀
Es increíble pensar que prodríamos estar hechos de la energía del vacío cuántico (y sus “vibraciones”), ese vacío que nunca esta “vacío” sino lleno de campos cuánticos que fluctúan continuamente. ¿Quien necesita ver ciencia-ficción cuando la realidad es más sorprendente?

Emilio MolinaEmilio Molina

Me ha encantado 😀 Pero mejor que todos esos polvos cuánticos son los polvos clásicos.

GerardoGerardo

Es decir, visto desde un punto de vista fisico, practicamente NO EXISTIMOS.
O dicho de otra manera: somos más que la suma de nuestras partes

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