Estudo confirma que novas são a principal fonte de lítio do Universo

Impressão de artista de um sistema binário parecido com o que deu origem à nova Sagittarii 2015 N.2. Crédito: David A. Hardy e PPARC

O lítio, o elemento sólido mais leve existente [à temperatura ambiente], desempenha um papel importante nas nossas vidas, tanto ao nível biológico como tecnológico. Tal como a maioria dos elementos químicos, as suas origens remontam aos fenómenos astrofísicos, mas o seu ponto de origem era, até agora, incerto. Recentemente, um grupo de investigadores detetou quantidades enormes de berílio-7 - um elemento instável que decai para lítio em 53,2 dias - na nova Sagittarii 2015 N.2, o que sugere que as novas são a principal fonte de lítio na Galáxia.

Praticamente todos os elementos químicos têm uma origem astronómica. A primeira génese teve lugar no que é conhecido como Nucleosíntese Primordial, pouco tempo depois do Big Bang (entre os 10 segundos e vinte minutos). Os elementos leves foram então formados: hidrogénio (75%), hélio (25%) e uma quantidade muito pequena de lítio e berílio.
Os restantes elementos químicos foram formados nas estrelas, quer através da fusão de outros elementos dentro do núcleo - que começa com a fusão do hidrogénio em hélio e produz elementos cada vez mais pesados até que se atinge o ferro - quer através de outros processos como explosões de supernovas ou reações na atmosfera de estrelas gigantes onde, entre outros, o ouro, chumbo e cobre são produzidos.

Esses elementos, por sua vez, foram então reciclados em novas estrelas e planetas até ao dia de hoje. "Mas o lítio constituía um problema: sabíamos que 25% do lítio existente vem da Nucleosíntese Primordial, mas não conseguíamos traçar as origens dos restantes 75%", comenta Luca Izzo, investigador do Instituto de Astrofísica da Andaluzia, que esteve envolvido no estudo.

Solução para o enigma do lítio
A solução para o enigma da origem do lítio está, segundo este estudo, nas novas, fenómenos explosivos que ocorrem em sistemas binários em que uma das estrelas é uma anã branca. A anã branca pode absorver material da sua estrela companheira e formar uma camada superficial de hidrogénio que, quanto atinge uma certa densidade, desencadeia uma explosão - uma nova - que pode aumentar o brilho de uma estrela até 100.000 vezes. Após algumas semanas o sistema estabiliza e o processo começa novamente.

Os investigadores estudaram a nova Sagittarii 2015 N.2 (também conhecida como V5668 Sgr), que foi detetada no dia 15 de março de 2015 e permaneceu visível por mais de oitenta dias. A observação, feita com o instrumento UVES acoplado ao VLT (Very Large Telescope) do ESO, ao longo de vinte e quatro dias, possibilitou pela primeira vez o acompanhamento da evolução do sinal do berílio-7 no interior de uma nova e até mesmo o cálculo da quantidade presente. "O berílio-7 é um elemento instável que se decompõe em lítio em 53,2 dias, por isso a sua presença é um sinal inequívoco da existência de lítio," afirma Christina Thöne, investigadora do Instituto de Astrofísica da Andaluzia.

A existência de berílio-7 havia sido anteriormente documentada noutra nova, mas a medição da quantidade de lítio, que seria produzido na nova Sagittarii 2015 N.2, foi uma surpresa. "Estamos a falar de uma quantidade de lítio dez vezes maior que o Sol," acrescenta Luca Izzo. "Com estas quantidades em mente, duas novas semelhantes por ano bastariam para explicar todo o lítio na nossa Galáxia, a Via Láctea. As novas parecem ser a fonte predominante do lítio no Universo," conclui.