Undersøgelser bekræfter, at stjernenovaer er den vigtigste kilde til lithium i universet

Lithium, det letteste faste element, skabes under astrofysiske fænomener, men dens oprindelse har været uhåndgribelig. For nylig, en gruppe forskere opdagede enorme mængder af beryllium-7, et ustabilt grundstof, der henfalder til lithium på 53,2 dage, inde i nova Sagittarii 2015 N.2, hvilket tyder på, at novaer er hovedkilden til lithium i galaksen.

Praktisk talt alle kemiske grundstoffer har en astronomisk oprindelse. Lette elementer blev dannet mellem 10 sekunder og 20 minutter efter Big Bang, inklusive brint (75%), helium (25%) og en meget lille mængde lithium og beryllium.

De resterende kemiske grundstoffer blev dannet i stjerner, enten gennem fusion af andre elementer inde i kernen, som begynder med fusionen af ​​brint til helium, og producerer stadig tungere grundstoffer, indtil der dannes jern. Andre processer såsom supernovaeksplosioner eller reaktioner i gigantiske stjerners atmosfærer producerer guld, bly og kobber, blandt andre. Disse elementer blev igen genbrugt til nye stjerner og planeter, indtil nutiden.

Luca Izzo, forsker ved Institut for Astrofysik i Andalusien (IAA-CSIC), siger, "Men lithium udgjorde et problem:Vi vidste, at 25 procent af eksisterende lithium kommer fra primordial nukleosyntese, men vi var ikke i stand til at spore oprindelsen af ​​de resterende 75 procent."

Løsning på lithium-gåden

Løsningen på gåden om lithiums oprindelse ligger, ifølge denne undersøgelse, i novaerne, eksplosive fænomener, der opstår i dobbeltstjernesystemer, hvor en af ​​stjernerne er en hvid dværg. Den hvide dværg kan fange materiale fra sin tvillingestjerne og danne et overfladisk lag af brint, som når den når en vis tæthed, vil udløse en nova, hvilket kan øge stjernens lysstyrke op til 100 tusind gange. Efter et par uger, systemet stabiliseres, og processen starter igen.

Forskerne studerede nova Sagittarii 1015 N.2 (også kendt som V5668 Sgr), som blev opdaget den 15. marts, 2015, og forblev synlig i mere end 80 dage. Observationen, lavet med UVES-instrumentet fra Very Large Telescope (ESO) i løbet af 24 dage, gjort det muligt for første gang at følge udviklingen af ​​beryllium-7-signalet inde i en nova og beregne mængden til stede. "Beryllium-7 er et ustabilt grundstof, der henfalder til lithium på 53,2 dage, så dets tilstedeværelse er et utvetydigt tegn på eksistensen af ​​lithium, " siger Christina Thöne, forsker ved Institut for Astrofysik i Andalusien (IAA-CSIC).

Eksistensen af ​​beryllium-7 var tidligere blevet dokumenteret i en anden nova, men målingen af ​​mængden af ​​lithium produceret fra nova Sagittarii 1015 N.2 kom som en overraskelse. "Vi taler om en mængde lithium 10 gange større end i solen, " siger Luca Izzo (IAA-CSIC). "Med disse beløb i tankerne, to lignende novaer om året ville være tilstrækkeligt til at tage højde for alt lithium i Mælkevejen. Novae synes at være den dominerende kilde til lithium i universet, " slutter han.