Los investigadores de un trabajo internacional liderado por el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), con participación de la Universidad de Manchester y la Universidad Noruega de Ciencia y Tecnología, han detectado abundancia de litio anómalamente alta en la atmósfera de la estrella compañera de un púlsar de milisegundos.
La cantidad de este elemento químico es mayor que la observada en estrellas con la misma temperatura efectiva y en estrellas jóvenes de alta metalicidad, por lo que el estudio proporciona pruebas de la creación de nuevo litio, se señala en un comunicado del IAC.
¿Qué significa el hallazgo de litio en las estrellas?
El litio es un elemento frágil que, en el interior de estrellas similares al Sol, se destruye gradualmente mediante la combustión nuclear a baja temperatura, explica el IAC.
Sin embargo, la abundancia de litio en las estrellas jóvenes de alta metalicidad (Población I) es superior al valor producido en la nucleosíntesis del Big Bang, periodo en el que se formaron determinados elementos ligeros, entre ellos, el litio.
El hallazgo de este elemento significa que existen estrellas y mecanismos que lo crean y expulsan al medio interestelar.
Explica el IAC que las binarias de rayos X son un tipo de estrellas que emiten una intensa radiación en rayos X y que están formados por un objeto compacto, ya sea un agujero negro o una estrella de neutrones, y por una estrella compañera.
El objeto compacto se alimenta de material que se sustrae de la estrella compañera, un proceso conocido como acreción.
Las condiciones que rodean a estos objetos compactos son ideales para la producción de litio a través de la fragmentación o espalación de núcleos de carbono, nitrógeno y oxígeno (CNO) por neutrones en el flujo de acreción interno o en la superficie de la estrella compañera.
Estrella rica en metales
Utilizando la espectroscopia de archivo de alta resolución tomada con el Very Large Telescope (VLT), del Observatorio Europeo Austral (ESO) en Paranal, Chile, y el Telescopio William Herschel (WHT), del Observatorio del Roque de los Muchachos, en La Palma, los investigadores encontraron una estrella compañera rica en metales con abundancias de elementos químicos.
“Sorprendentemente, hemos detectado una cantidad de litio mayor que la observada en estrellas con la misma temperatura efectiva, estrellas de la Población I y binarias de rayos X”, explica Tariq Shahbaz, investigador del IAC y primer autor del estudio.
Según se desprende de esta investigación, la emisión pulsada de rayos gamma que tiene lugar en la mayoría de púlsares binarios de milisegundos supone una enorme producción de partículas, algunas de los cuales acaban formando parte del viento magnetizado que emerge del púlsar a gran velocidad.
“El impacto de los rayos gamma y del flujo de partículas relativistas con la atmósfera de la estrella compañera fragmenta los núcleos de carbono, nitrógeno y oxígeno presentes y generan nuevo litio, lo que hace que se observe una abundancia realzada de este elemento químico”, señala Jonay González Hernández, investigador del IAC y coautor del estudio.
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“La espalación a través de rayos gamma o protones puede conducir a un enriquecimiento sustancial de litio en la atmósfera de la estrella secundaria, por lo que los púlsares binarios de milisegundos podrían proporcionar lugares para la producción de nuevo litio", destaca Daniel Mata Sánchez, investigador del IAC y coautor del estudio.
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