Lithium, het lichtste vaste element, ontstaat tijdens astrofysische verschijnselen, maar de oorsprong ervan is ongrijpbaar. Onlangs, ontdekte een groep onderzoekers enorme hoeveelheden beryllium-7, een onstabiel element dat in 53,2 dagen in lithium vervalt, binnen nova Sagittarii 2015 N.2, wat suggereert dat novae de belangrijkste bron van lithium in de melkweg zijn.

Vrijwel elk scheikundig element heeft een astronomische oorsprong. Lichte elementen werden gevormd tussen 10 seconden en 20 minuten na de oerknal, inclusief waterstof (75%) helium (25%) en een zeer kleine hoeveelheid lithium en beryllium.

De overige chemische elementen werden gevormd in sterren, ofwel door fusie van andere elementen in de kern, die begint met de fusie van waterstof tot helium, en produceert steeds zwaardere elementen totdat zich ijzer vormt. Andere processen zoals supernova-explosies of reacties in de atmosfeer van reuzensterren produceren goud, lood en koper, onder andere. Die elementen werden op hun beurt gerecycled tot nieuwe sterren en planeten, tot de huidige tijd.

Luca Izzo, onderzoeker aan het Instituut voor Astrofysica van Andalusië (IAA-CSIC), zegt, "Maar lithium vormde een probleem:we wisten dat 25 procent van het bestaande lithium afkomstig is van primordiale nucleosynthese, maar van de overige 75 procent hebben we de herkomst niet kunnen achterhalen."

Oplossing voor het lithium-enigma

De oplossing voor het raadsel van de oorsprong van lithium ligt, volgens deze studie, in de novae, explosieve verschijnselen die optreden in dubbelstersystemen waarin een van de sterren een witte dwerg is. De witte dwerg kan materiaal van zijn tweelingster opvangen en een oppervlakkige laag waterstof vormen die, wanneer het een bepaalde dichtheid bereikt, zal een nova veroorzaken, die de helderheid van de ster tot 100 duizend keer kan verhogen. Na een paar weken, het systeem stabiliseert en het proces begint opnieuw.

De onderzoekers bestudeerden nova Sagittarii 1015 N.2 (ook bekend als V5668 Sgr), die op 15 maart werd ontdekt, 2015, en bleef meer dan 80 dagen zichtbaar. de observatie, gemaakt met het UVES-instrument van de Very Large Telescope (ESO) in de loop van 24 dagen, maakte het voor het eerst mogelijk om de evolutie van het beryllium-7-signaal in een nova te volgen en de aanwezige hoeveelheid te berekenen. "Beryllium-7 is een onstabiel element dat in 53,2 dagen in lithium vervalt, dus zijn aanwezigheid is een ondubbelzinnig teken van het bestaan ​​van lithium, " zegt Christina Thöne, onderzoeker aan het Instituut voor Astrofysica van Andalusië (IAA-CSIC).

Het bestaan ​​van beryllium-7 was eerder gedocumenteerd in een andere nova, maar de meting van de hoeveelheid lithium geproduceerd uit nova Sagittarii 1015 N.2 kwam als een verrassing. "We hebben het over een hoeveelheid lithium die 10 keer groter is dan die in de zon, ", zegt Luca Izzo (IAA-CSIC). "Met deze bedragen in gedachten, twee soortgelijke nova's per jaar zouden voldoende zijn om al het lithium in de Melkweg te verklaren. Novae lijkt de belangrijkste bron van lithium in het universum te zijn, " concludeert hij.