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Anemia de litio

Hace algunos días, en este espacio, escribía yo sobre una nueva técnica que mejora el rendimiento de las baterías recargables cuyo electrolito y uno de sus electrodos están hechos de compuestos de litio.

Los investigadores encontraron que una malla de nanopartículas de carbono, envolviendo un ánodo de litio, aumenta la vida útil de estas baterías.

Pues bien, algo que no dije la vez anterior y que probablemente le sorprenda es que la gran mayoría de los átomos de litio en las baterías recargables, o aquellos que se han unido para formar minerales terrestres, o incluso los que se encuentran dispersos por todo el cosmos, se formaron en los primeros instantes del universo, poco después del Big Bang (un artículo muy interesante sobre la historia de los diversos usos del litio puede encontrarse aquí).

Resulta que en astronomía hay un problema con este elemento. Nuestro universo tiene 13,700 millones de años y cuando contaba apenas con unos minutos, protones y neutrones comenzaron a formar una gran cantidad de átomos de hidrógeno, un poco de helio y mínimas cantidades de elementos más pesados como litio y berilio. A esta etapa en la vida temprana del cosmos se le llama nucleosíntesis primordial y es uno de los pilares que sostiene la teoría de la gran explosión.

Así, físicos, cosmólogos y astrónomos han sido capaces de estimar muy bien las proporciones originales de cada elemento y después, con este dato, calculan cuánto se debería detectar en los objetos más viejos que nosotros vemos. Las cuentas se ajustan bien para el hidrógeno y el helio: lo que se calcula en la teoría, es lo que se observa en el universo. Sin embargo, con el litio no pasa esto: hay una diferencia entre lo calculado para la nucleosíntesis primordial y su evolución, y lo que se detecta. El problema es que los astrónomos observan tres veces menos litio en las estrellas más viejas de lo que deberían tener según los modelos.

Los astrónomos pueden distinguir entre estrellas jóvenes y estrellas viejas por la masa, la temperatura y la luminosidad que tienen, de manera que los estudios del litio pueden dirigirse a estas últimas. Pero hasta ahora, sólo se había podido analizar la luz de estrellas dentro de nuestra propia galaxia.

Sin embargo, un grupo de astrónomos encabezados por Alessio Mucciarelli de la Universidad de Bologna en Italia, han usado los telescopios VLT Survey Telescopes de la ESO en Chile para medir cuánto litio hay en estrellas asociadas con un cúmulo globular. Estos hermosos y muy viejos objetos se distinguen por su forma esférica y la increíble cantidad de estrellas ligas por gravedad. Son como un enjambre de estrellas antiguas dispersos dentro y fuera de la Vía Láctea —hasta el momento se han descubierto unos 150 en nuestra galaxia.

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Los investigadores encontraron que las viejas estrellas del cúmulo llamado M54, en la constelación de Sagitario y ubicado a 90,000 años luz de la Tierra, contienen tanto helio como las estrellas en nuestra galaxia, de manera que la anemia de litio parecería no ser exclusiva de estrellas dentro de la Vía Láctea. De hecho, M54 está asociado con una pequeña galaxia en la periferia de la Vía Láctea, llamada Galaxia Enana de Sagitario, a 70,000 años luz. Por supuesto que el misterio del litio faltante se mantiene y son necesarios muchos más datos observacionales y teóricos.

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Sin embargo hay algunas hipótesis que resolverían el misterio: podría ser que los cálculos de las cantidades de litio producido poco después del Big Bang sean incorrectos, aunque recientes pruebas sugieren que este no es el caso. Otra posibilidad es que el litio fue destruido por las primeras estrellas, antes de la formación de la Vía Láctea, mediante algún procedimiento desconocido. Finalmente, podría ser que algún proceso en el interior de las estrellas ha ido destruyendo el litio a lo largo de la vida del universo.

La investigación liderada por Mucciarelli aparecerán en la revista especializada Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

A pesar de las imágenes espectaculares y los grandes instrumentos, la astronomía está lejos de entender todo nuestro cosmos. Sin embargo estoy seguro que algún astrónomo por ahí, nos dará la sorpresa del litio un día de estos.

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