Nowe głównym źródłem litu we Wszechświecie

dnia 03/11/2016

nowa

Lit we wszechświecie powstaje w procesach astrofizycznych jednak jego pochodzenie wciąż umykało naukowcom. Niedawno grupa naukowców odkryła potężne ilości berylu-7, niestabilnego pierwiastka rozkładającego się na lit w czasie 53.2 dni, wewnątrz nowej Sagittarii 2015 N.2 – obserwacje te mogą wskazywać, że nowe są głównym źródłem litu w galaktyce.

Praktycznie każdy pierwiastek chemiczny jest pochodzenia astronomicznego. Lekkie pierwiastki powstały w okresie od 10 sekund do 20 minut po Wielkim Wybuchu – w tym wodór (75%), hel (25%) i bardzo niewielka ilość litu i berylu.

Pozostałe pierwiastki chemiczne powstały w gwiazdach w procesach fuzji zachodzących w ich jądrach, gdzie poczynając od fuzji wodoru w hel, powstają coraz to cięższe pierwiastki, aż do żelaza włącznie. Pozostałe procesy takie jak eksplozje supernowych czy reakcje zachodzące w atmosferach olbrzymich gwiazd prowadzą do powstania takich pierwiastków jak m.in. złoto, ołów i miedź. To właśnie te pierwiastki z czasem znalazły się w składzie chemicznym kolejnych gwiazd i planet.

Luca Izzo, badacz z Instytutu Astrofizyki w w Andaluzji (IAA-CSIC) mówi: „Jednak lit wciąż był problematyczny: wiedzieliśmy, że 25 procent istniejącego litu pochodzi z pierwotnej nukleosyntezy, ale nie byliśmy w stanie odnaleźć źródła pozostałych 75 procent.”

Rozwiązanie tajemnicy litu

Rozwiązaniem tajemnicy pochodzenia litu, według najnowszych badań, mogą być nowe, eksplozje zachodzące w układach podwójnych, w których jedną z gwiazd jest biały karzeł. Biały karzeł zasysa materię ze swojego gwiezdnego towarzysza prowadząc do powstania grubej warstwy wodoru wokół siebie. Kiedy ów wodór osiąga określoną gęstość dochodzi do eksplozji nowej, która może spowodować wzrost jasności gwiazdy o 100 000 razy. Po kilku tygodniach system powraca do równowagi i proces zasysania powtarza się od początku.

4-studyconfirm

Badacze skupili się na badaniu nowej Sagittarii 1015 N.2 (znanej także jako V5668 Sgr) odkrytej 15 marca 2015 roku, a która widoczna była przez ponad 80 dni. Obserwacje wykonane za pomocą instrumentu UVES zainstalowanego na Bardzo Dużym Teleskopie w przeciągu 24 dni umożliwiły – po raz pierwszy w historii – badanie ewolucji sygnału berylu-7 wewnątrz nowej i obliczenie obfitości tego pierwiastka. „Beryl-7 to niestabilny pierwiastek rozkładający się w lit z okresem 53.2 dni, dlatego jego obecność jest bezsprzeczną oznaką powstawania litu,” mówi Christina Thone, badaczka z Instytutu Astrofizyki Andaluzji (IAA-CSIC).

Obecność berylu-7 była wcześniej wykryta w innej nowej, jednak pomiar ilości litu powstałego w nowej Sagittarii 1015 N.2 był sporym zaskoczeniem. „Mówimy o ilości litu 10 razy wyższej niż w Słońcu,” mówi Luca Izzo (IAA-CSIC). „Przy tak wysokich poziomach litu, dwie podobne nowe rocznie wystarczyłyby na rozwiązanie zagadki litu w Drodze Mlecznej. Nowe wydają się być głównym źródłem tego pierwiastka we wszechświecie,” podsumowuje.

Źródło: Instituto de Astrofisica de Andalucia