Cosmológica ‘perdido’ de litio: Una solución ambiental

Revelando cosmológica de litio “perdido”

Escuela Internacional de Estudios Avanzados (SISSA)

En el principio había cuatro elementos “fundamentales”, además de hidrógeno no la Tierra, aire, fuego o agua, sino más bien Helio 3, 4 helio, deuterio y litio-7, cuatro isótopos de “luz”, producido por la nucleosíntesis primordial (durante el Big Explosión). Los cuatro elementos se mantienen, pero los cálculos simplemente no cuadran. “Las estrellas pobres en metales” son cuerpos celestes compuestos principalmente de material primitivo. Basado en el modelo estándar cosmológico – la teoría más aceptada hoy en día para explicar el universo – los científicos han calculado la cantidad Li7 debe estar en ellos, pero las mediciones muestran que se trata de un factor de 3 menos de lo que debería ser. La pregunta es si las predicciones teóricas estaban equivocados o si algunos de los litio se perdió en el camino.

“El ‘Problema de litio’ es bien conocido entre los astrofísicos ya WMAP y Planck satellities proporciona una medición precisa de la densidad bariónica universal. Los astrónomos trataron desesperadamente de dar una explicación, pero nunca convincentes “, explica Fu Xiaoting, un estudiante de la Escuela Internacional de Estudios Avanzados, SISSA, y el primer autor del estudio publicado inMonthly Avisos de la Royal Astronomical Society.” Hasta ahora, las predicciones proporcionado por estos modelos no han reproducido las observaciones. El modelo que hemos desarrollado aquí, en SISSA muestra un excelente acuerdo, sin embargo. “Fu, en colaboración con su supervisor Alessandro Bressan, Paolo Molaro (INAF) y Paola Marigo (UNIPD), desarrolló un nuevo modelo estelar que explica la evolución de litio y es consistente con las observaciones.

“Además de la baja abundancia de Li7 en estas viejas estrellas, otro aspecto problemático es que incluso si las estrellas varían entre ellos (en el brillo y la temperatura) la cantidad de litio es constante – los científicos llaman a esto la meseta Rencor – mientras que esperaríamos cierta variabilidad “, dice Fu. “Nuestros cálculos nos han permitido formar una explicación plausible y mensurable, que esperamos en el futuro, es verificable experimentalmente.”

Entonces, ¿qué es la explicación? “El litio se destruye en una etapa muy temprana, y más se acrecionada por el entorno que lo rodea por el sistema de la estrella en formación, alcanzando así el nivel que medimos hoy”, dice Paolo Molaro, uno de los co-autores del Observatorio de Trieste.

Más detalladamente …

El modelo propuesto por Fu y compañeros de trabajo es “medio ambiente”, ya que toma en cuenta el entorno en el que se forma la estrella. “Las estrellas se desarrollan en un ambiente rico en gas, el disco de acreción, que se espesa y se alimenta el cuerpo celeste. En las estrellas pobres en metales formadas poco después del Big Bang, el litio que entró durante su formación fue muy rápidamente quemado, después de lo cual las estrellas continuaron acretar desde el espacio circundante hasta que el material circundante se impactó por los fotones extremadamente ultravioletas del estrellas. En ese momento, las estrellas están a punto de llegar a su estado estable (secuencia principal). Durante el siguiente tiempo de vida, 10-12 Gyr, los elementos de superficie pesados ??que el hidrógeno asentarse un poco debido a la sedimentación. La cantidad de litio superficie que quedaba es lo que medimos hoy “.

El modelo tiene la ventaja de que se puede generalizar para explicar otras anomalías. “Tome nuestro Sol, por ejemplo. Las mediciones nos dicen que contenga sólo una quincuagésima parte del litio que se esperaría. ¿Cómo es eso posible? Puede ser culpa de los planetas “, dice Fu.” Sí, porque mientras el Sol se estaba formando hubo una complicación: su sistema planetario también se estaba formando. En algún momento del nacimiento de los planetas “succionado” el gas y “con el gas también el litio, llevándolo lejos de nuestra estrella.

“Para probar definitivamente nuestro modelo, tenemos que esperar a que los avances técnicos que aún no están disponibles”, añade Fu. “En lo que será posible observar las estrellas pobres en metales en el proceso de formación estaremos en condiciones de verificar la existencia de la fase de rápida pérdida de litio originales. Por ahora es fuera de su alcance, pero observatorios como E-ELT (European Extremely Large Telescope de ESO) en construcción en Chile, podría proporcionar datos interesantes, pero será al menos otros diez años “.

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