Miércoles 23 de marzo de 2016
No obstante el título evoque en mucha gente temas de tipo económico, político o medicinal, el litio permea áreas vivas de la astrofísica que van desde las escalas más pequeñas, tales como planetas y estrellas de baja masa, hasta la más grande posible y que abarca el universo entero. Junto con el hidrógeno y el helio, el litio es uno de los tres elementos químicos que no necesitaron de esos hornos que vienen a ser las estrellas, apareciendo ya en los albores del universo durante los primeros minutos después del big bang. Por ello, la medición de la cantidad de litio en objetos astronómicos, y cómo esa cantidad cambia con el tiempo, es de alto interés cosmológico.
A la vez, el litio es un elemento ligero, en el sentido de que es destruido a temperaturas relativamente bajas en términos astrofísicos. Por encima de un par de millones de grados –recordemos que el centro del Sol arde a unos 15 millones– el litio se combina muy fácilmente con protones para producir elementos más pesados y difíciles de "quemar". Esta característica lo convierte en un elemento extremadamente útil como termómetro de las condiciones físicas y procesos al interior de las estrellas, es decir, de zonas a las que no podemos acceder por medio de observaciones astronómicas estándar.
Así, puesto que la evolución de una estrella cualquiera implica cambios continuos en la estratificación de la temperatura al interior de la misma, la observación del litio provee al astrónomo la posibilidad de diseñar experimentos importantes. Por ejemplo, comparando la cantidad de litio en estrellas con más o menos la misma masa y composición química, pero con edades diferentes, es posible inferir las temperaturas internas a las que el litio es progresivamente sometido conforme la estrella se hace vieja, lo cual constituye un examen directo de nuestros modelos de estructura y evolución estelar.
Más aún, justamente debido a la facilidad con que es destruido, es natural esperar que la cantidad de litio en las estrellas vaya disminuyendo conforme avanza el tiempo. Así, históricamente los astrónomos hemos usado la cantidad de litio en las superficies estelares como un indicador confiable de la edad de una estrella, ese parámetro tan importante pero tan difícil de medir con precisión. Identificando estrellas jóvenes como aquellas con altas abundancias de litio, se ha aprendido mucho sobre la formación no solo de estrellas individuales, sino de cúmulos y asociaciones de estrellas, y por ende sobre la estructura y evolución a largo plazo de la Vía Láctea como un todo interconectado.
Por supuesto, la naturaleza es normalmente mucho más sutil e interesante de lo que uno típicamente espera de buenas a primeras, y no todo lo relativo al litio en astrofísica está tan bien entendido como lo discutido hasta acá. Por ejemplo, consideremos ahora estrellas de baja masa, como el Sol, pero en etapas evolutivas más avanzadas. Las capas externas de estas "gigantes rojas" han experimentado un aumento considerable de tamaño y masa y, por ende, uno espera que el litio que había en ellas se diluya considerablemente, por lo que las gigantes rojas deberían todas mostrar muy poco o nada de litio.
No obstante, desde hace décadas es sabido que hay un porcentaje, pequeño pero presente donde sea que se mire, de viejas gigantes rojas con altas cantidades de litio. Este es un problema aún abierto en astrofísica estelar, y las pocas posibilidades de resolverlo implican todas cosas nuevas y por lo tanto excitantes: o la estrella tiene una manera de producir litio en vez de quemarlo, o la gigante roja se ha comido algo –¿un planeta?– que depositó litio en su superficie. No cambie de canal.
