La contaminación atmosférica en las estrellas enanas blancas podría registrar la historia de la abundancia de litio en nuestra galaxia

Concepción artística del disco de escombros alrededor de una enana blanca.

Concepción artística del disco de escombros alrededor de una enana blanca. Crédito: NASA / JPL-Caltech.

Las enanas blancas son los restos de estrellas de la secuencia principal que ya no experimentan fusión nuclear y se enfrían por radiación térmica durante billones de años. En general, las atmósferas de las enanas blancas muestran sólamente líneas espectrales de los elementos más ligeros como el hidrógeno o el helio, porque sus fuertes campos gravitatorios hacen que los elementos pesados se hundan rápidamente en los interiores de las enanas blancas. Sin embargo, algunas enanas blancas tienen elementos más pesados en sus atmósferas, quizá debido a la acumulación de cuerpos rocosos de un sistema planetario circundante. Mediante la tabulación de la abundancia de elementos no afectados por la fusión nuclear en la propia estrella, la contaminación atmosférica en las estrellas enanas blancas ofrece una ventana única a la química de la nebulosa a partir de la cual se formaron los sistemas.

Un estudio dirigido por Ben Kaiser en la Universidad de Carolina del Norte, junto con colegas de la Universidad de Montreal y el Laboratorio Nacional de Los Álamos, utilizó un espectrógrafo singular en un rango de longitudes de onda entre unos 3800 y 8400 Å con el objeto de determinar con gran precisión la composición de la atmósfera de una enana blanca cercana. Como parte de un estudio más amplio de objetos ultra fríos, el equipo usó el espectrógrafo Goodman del telescopio de Investigación Astrofísica del Sur (SOAR por sus siglas en inglés) en Cerro Pachón, Chile, para el estudio de la enana blanca e informó de la detección de litio, sodio, potasio y calcio en su atmósfera. Al comparar estos resultados con los de atmósferas modelo de enanas blancas no contaminadas, el equipo determinó las proporciones de abundancia de estos elementos. Estas proporciones son consistentes con los valores meteoríticos en nuestro propio sistema solar, con la excepción del litio.

El equipo también comparó la abundancia de litio medida con mediciones en estrellas antiguas, mostrando que la enana blanca contiene relativamente más litio que las estrellas antiguas. Esto podría deberse a que el litio se fusionó en las estrellas antiguas con el paso del tiempo, mientras que los cuerpos rocosos que contaminan la enana blanca retienen la misma abundancia de litio de la nebulosa a partir de la cual se formó la estrella. La medición de litio a partir de la contaminación atmosférica en enanas blancas de diferentes edades podría ayudar a rastrear la cantidad de litio en nuestra galaxia a lo largo del tiempo, así como a constreñir con mayor precisión la cantidad de litio formada durante el Big Bang. LEE MAS