Estrela anã castanha é encontrada e tem 13 mil vezes mais lítio que a Terra

As anãs castanhas são corpos celestes cujo tamanho está entre o de planetas gigantes como Júpiter e o de estrelas pequenas. Estas estrelas não são grandes o suficiente para iniciar a fusão do hidrogénio no seu núcleo e possuem uma baixa luminosidade. Contudo, como têm uma massa é superior à de um planeta, mas não tão massiva quanto a de uma estrela, estes corpos celestes são considerados estrelas fracassadas. No entanto, a Anã Reid 1B é rica em lítio.

Depois de ter sido encontrada, os astrónomos descobriram que esta estrela antiga tem depósitos de "ouro branco" intactos e que são 13 mil vezes mais do que a quantidade encontrada na Terra.

Reid 1B tem 13 mil vezes mais lítio que a Terra

As anãs castanhas são vistas como estrelas falhadas. Contudo, pelas suas características, são o elo natural entre estrelas e planetas. São mais massivas do que Júpiter, sem "poder" suficiente para queimar hidrogénio, o combustível que as estrelas usam para brilhar.

Assim, estes objetos subestelares não foram observados até que os astrónomos os detetassem em meados da década de 90. São particularmente interessantes porque se previa que algumas destas estrelas poderiam conservar intacto o seu conteúdo de lítio, às vezes conhecido como "petróleo branco" ou "ouro branco" dada a sua raridade e relevância.

Nos últimos vinte anos, os astrónomos detetaram e seguiram os movimentos orbitais de binários formados por anãs castanhas na vizinhança solar. Determinaram as suas massas usando as leis de Kepler, as fórmulas matemáticas produzidas no século XVII por Johannes Kepler para descrever os movimentos dos corpos astronómicos que se movem sob os efeitos da sua gravitação mútua, como o sistema formado pela Terra e pelo Sol.

Nalguns destes sistemas, o componente primário tem massa suficiente para queimar lítio, enquanto o secundário pode não ter essa massa. No entanto, até agora, os modelos teóricos não foram postos à prova.

Recorrendo ao espectrógrafo OSIRIS do Gran Telescopio Canarias, atualmente o maior telescópio ótico e infravermelho do mundo, no Observatório Roque de los Muchachos (ORM), uma equipa de investigadores do Instituto de Astrofísica das Canárias (IAC) e o Instituto Nacional de Astrofísica, Ótica e Eletrónica (INAOE) fizeram observações espectroscópicas de alta sensibilidade, entre fevereiro e agosto deste ano, de dois binários cujos componentes são anãs castanhas.

Os investigadores não detetaram lítio em três deles, mas o encontraram em Reid 1B. Este é o corpo celeste mais fraco e frio dos quatro. Assim, ao detetar as características deste astro, os cientistas fizeram uma descoberta notável.

Reid 1B tem um depósito de lítio cósmico que não é destruído, cuja origem remonta antes da formação do sistema. Na verdade, este é objeto extra-solar mais frio e ténue onde o lítio foi encontrado, numa quantidade 13 mil vezes maior do que a quantidade que existe na Terra.

Este objeto, que tem uma idade de 1.100 milhões de anos e uma massa dinâmica 41 vezes maior que a de Júpiter (o maior planeta do Sistema Solar), está a 16,9 anos-luz de nós.

Comparação entre diferentes objetos, mostrando os diferentes níveis de preservação e destruição do lítio

Um baú com um tesouro escondido

As observações do lítio em anãs castanhas permitem-nos estimar as suas massas com um certo grau de precisão, com base em reações nucleares. As massas termonucleares encontradas desta forma devem ser consistentes com as massas dinâmicas encontradas, com menos incerteza, na análise orbital.

No entanto, os investigadores descobriram que o lítio é preservado até uma massa dinâmica que é 10% menor do que a prevista pelos modelos teóricos mais recentes. Esta discrepância parece ser significativa e sugere que há algo no comportamento das anãs castanhas que ainda não entendemos.

Há três décadas que acompanhamos o rasto do lítio nas anãs castanhas e finalmente pudemos fazer uma determinação precisa da fronteira em massa entre a sua preservação e a sua destruição, e compará-la com as previsões teóricas.

Explicou Eduardo Lorenzo Martín Guerrero de Escalante, investigador e autor do artigo.

Há milhares de milhões de anãs castanhas na Via Láctea. O lítio contido nestas estrelas é o maior depósito conhecido deste valioso elemento na nossa vizinhança cósmica.

Disse Escalante.

O co-autor do artigo, Carlos del Burgo Díaz, investigador do INAOE, no México, explica que “embora o lítio primordial tenha sido criado há 13.800 milhões de anos, junto com o hidrogénio e o hélio, a partir dele reações nucleares na bola de fogo primordial do Big Bang, agora há até quatro vezes mais lítio no Universo”.

De acordo com este especialista, “embora este elemento possa ser destruído, também é criado em eventos explosivos como novas e supernovas, para que anãs castanhas como Reid 1B possam envolvê-lo e protegê-lo como se fosse um baú com um tesouro escondido”.