Publicado 25/11/2021 10:54CET

Grandes depósitos de litio en una estrella fallida a 17 años luz

Comparativa entre diferentes objetos donde se aprecia los distintos niveles de conservación y destrucción de litio.
Comparativa entre diferentes objetos donde se aprecia los distintos niveles de conservación y destrucción de litio. - GABRIEL PÉREZ DÍAZ, SMM (IAC)

   MADRID, 25 Nov. (EUROPA PRESS) -

   Depósitos intactos de litio han sido descubiertos en la enana marrón más antigua y fría donde hasta ahora se ha podido constatar la presencia de este valioso elemento.

   Este objeto subestelar, denominado Reid 1B, conserva intacto el deposito más primigenio conocido de litio en nuestra vecindad cósmica, a 17 años luz, cuyo origen se remonta a un tiempo anterior a la formación del sistema binario al que pertenece.

   El descubrimiento se ha realizado por investigadores del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) y del Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE), utilizando el instrumento OSIRIS, instalado en el Gran Telescopio Canarias, en La Palma. El estudio ha sido publicado en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS).

   Las enanas marrones, también conocidas como estrellas fallidas, son el eslabón natural que hay entre las estrellas y los planetas; son más masivas que Júpiter, pero no lo suficiente para quemar hidrógeno, que es el combustible que utilizan las estrellas para brillar. Por eso estos objetos subestelares permanecieron invisibles hasta que los observadores los detectaron a mediados de los años noventa del siglo pasado. Son particularmente interesantes porque se predijo que algunos de estos objetos podrían preservar intacto el contenido de litio, el llamado "petróleo blanco" por su rareza y relevancia para múltiples aplicaciones.

   En los últimos veinte años los astrónomos han detectado y seguido los movimientos orbitales de algunas binarias formadas por enanas marrones en la llamada vecindad solar. Han determinado así las masas dinámicas de los dos componentes usando las leyes de Kepler, fórmulas matemáticas enunciadas en el siglo XVII por Johannes Kepler para describir el movimiento de cuerpos astronómicos que se encuentran en mutua influencia gravitatoria, como el sistema formado por la Tierra y el Sol. En algunos de estos sistemas binarios la componente primaria tiene una masa suficiente para quemar litio, mientras que la secundaria podría no tenerla. Sin embargo, no se había puesto a prueba los modelos teóricos hasta ahora.

   Haciendo uso del instrumento OSIRIS, los astrónomos de la investigación realizaron, entre febrero y agosto de este año, observaciones espectroscópicas de alta sensibilidad de dos binarias cuyas componentes son enanas marrones.

13.000 VECES MÁS LITIO QUE EN LA TIERRA

   No detectaron litio en tres de estas estrellas fallidas, pero sí en Reid 1B, la más débil y fría de las cuatro. Este equipo de astrofísicos dio así con un hallazgo singular, un depósito de litio cósmico que nunca se destruye, cuyo origen se remonta a un tiempo anterior a la formación del sistema al que pertenece Reid 1B. Es, de hecho, el objeto extrasolar más frío y débil donde se ha encontrado litio, en una cantidad 13.000 veces superior al que hay en la Tierra. Con una edad de 1.100 millones de años y una masa dinámica 41 mayor que la de Júpiter, el planeta más grande del sistema solar, este objeto se encuentra a 16,9 años luz de nosotros.

   Las observaciones de litio en enanas marrones permiten estimar sus masas con cierta precisión basándose en reacciones nucleares. Las masas termonucleares teóricas resultantes deberían ser consistentes con las masas dinámicas determinadas, con menor incertidumbre, del análisis orbital. Sin embargo, los investigadores han encontrado que el litio se preserva hasta una masa dinámica que es un 10% menor que la predicha por los modelos teóricos más recientes. Esta discrepancia parece significativa y sugiere que algo se nos escapa todavía en nuestra comprensión teórica de las enanas marrones.

   "Llevamos tres décadas siguiendo la pista del litio en las enanas marrones - explica en un comunicado Eduardo Lorenzo Martín Guerrero de Escalante, profesor de investigación del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) en el IAC y primer autor del artículo- y por fin hemos podido determinar con precisión la frontera en masa entre su conservación y su destrucción y comparar con las predicciones teóricas". Y añade: "Hay miles de millones de enanas marrones en la Vía Láctea. El litio que albergan las enanas marrones constituyen el mayor depósito conocido de este valioso elemento en nuestra vecindad cósmica".

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