Onderzoekers van het Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) en de Universiteit van Cambridge hebben lithium gedetecteerd in een primitieve ster in onze melkweg. De waarnemingen zijn gedaan bij de VLT, op de Paranal-sterrenwacht van ESO in Chili.

In de astrofysica, elk element dat zwaarder is dan waterstof en helium wordt "metaal" genoemd en lithium is een van de lichtste van deze metalen. Onderzoekers van het IAC en de Universiteit van Cambridge hebben lithium kunnen detecteren in een primitieve ster. Dit is de ster J0023+0307, een jaar geleden ontdekt door hetzelfde team van wetenschappers met de Gran Telescopio Canarias (GTC) en de William Herschel Telescope (WHT) van het Observatorio del Roque de los Muchachos.

Deze ontdekking zou cruciale informatie kunnen opleveren over het ontstaan ​​van atoomkernen ("nucleosynthese") in de oerknal. "Deze primitieve ster verrast ons vanwege zijn hoge lithiumgehalte, en de mogelijke relatie met het oorspronkelijke lithium gevormd in de oerknal, " merkt David Aguado op, een onderzoeker verbonden aan de Universiteit van Cambridge en voormalig doctoraatsstudent van de IAC/ULL, wie is de hoofdauteur van dit artikel.

Deze ster lijkt op onze zon, maar met een veel armer metaalgehalte, minder dan een duizendste deel van die van de zonne-metalliteit. Deze samenstelling impliceert dat we te maken hebben met een ster die werd gevormd in de eerste 300 miljoen jaar van het heelal, net na de supernova's die de laatste fasen van de eerste massieve sterren in onze melkweg markeren.

"Het lithiumgehalte van deze primitieve ster is vergelijkbaar met dat van andere metaalarme sterren in de halo van onze melkweg, en ze definiëren, ongeveer, een constante waarde, onafhankelijk van de waarde van het metaalgehalte van de ster, " legt Jonay González Hernández uit, een Ramón y Cajal-onderzoeker bij de IAC, een co-auteur van het artikel.

Lithium, gesynthetiseerd in de oerknal, is een zeer kwetsbaar metaal dat gemakkelijk wordt vernietigd in het binnenste van sterren door kernreacties bij een temperatuur van 2, 5 miljoen graden of hoger. Omdat de basis van de atmosfeer van dit soort metaalarme sterren deze temperatuur niet bereikt, blijft het lithium er praktisch hun hele leven in.

J0023+0307 staat nog steeds op de hoofdreeks, de fase waarin sterren het grootste deel van hun leven doorbrengen, en zijn leeftijd is bijna die van het heelal. "Onze ster J0023+0307 behoudt dit constante lithiumgehalte in een ster met een zeer lage metalliciteit, en dus begrijpen we dat het lithium zich in een nog eerdere fase in de evolutie van het universum moet hebben gevormd", voegt Carlos Allende toe, een IAC-onderzoeker die een andere auteur op het papier is.

instrumenten

Deze metingen zijn gedaan met behulp van hoge resolutie spectroscopie op een van de telescopen van de Very Large Telescope (VLT), 8, 2m, op de Paranal-sterrenwacht van ESO in Chili.

De ster werd ontdekt met behulp van spectroscopie met de instrumenten ISIS op de WHT (4, 2m) en OSIRIS op de GTC (10, 4m) zowel bij het Roque de los Muchachos Observatorium van de IAC (Garafía, La Palma).