Lithium, l'élément solide le plus léger, est créé lors de phénomènes astrophysiques, mais son origine a été insaisissable. Récemment, un groupe de chercheurs a détecté d'énormes quantités de béryllium-7, un élément instable qui se désintègre en lithium en 53,2 jours, à l'intérieur de nova Sagittarii 2015 N.2, ce qui suggère que les novae sont la principale source de lithium dans la galaxie.

Pratiquement chaque élément chimique a une origine astronomique. Des éléments légers se sont formés entre 10 secondes et 20 minutes après le Big Bang, dont hydrogène (75%), d'hélium (25 %) et une très faible quantité de lithium et de béryllium.

Les éléments chimiques restants ont été formés dans les étoiles, soit par fusion d'autres éléments à l'intérieur du noyau, qui commence par la fusion de l'hydrogène en hélium, et produit des éléments de plus en plus lourds jusqu'à ce que le fer se forme. D'autres processus tels que les explosions de supernovae ou les réactions dans l'atmosphère d'étoiles géantes produisent de l'or, plomb et cuivre, entre autres. Ces éléments ont à leur tour été recyclés en de nouvelles étoiles et planètes, jusqu'à l'heure actuelle.

Luca Izzo, chercheur à l'Institut d'Astrophysique d'Andalousie (IAA-CSIC), dit, "Mais le lithium posait un problème :nous savions que 25% du lithium existant provient de la nucléosynthèse primordiale, mais nous n'avons pas été en mesure de retracer l'origine des 75 % restants. »

Solution à l'énigme du lithium

La solution à l'énigme de l'origine du lithium réside, selon cette étude, dans les novae, phénomènes explosifs se produisant dans les systèmes stellaires binaires dans lesquels l'une des étoiles est une naine blanche. La naine blanche peut extraire de la matière de son étoile jumelle et former une couche superficielle d'hydrogène qui, quand il atteint une certaine densité, déclenchera une nova, ce qui peut augmenter la luminosité de l'étoile jusqu'à 100 mille fois. Après quelques semaines, le système se stabilise et le processus recommence.

Les chercheurs ont étudié la nova Sagittarii 1015 N.2 (également connue sous le nom de V5668 Sgr), qui a été détecté le 15 mars, 2015, et est resté visible pendant plus de 80 jours. Le constat, réalisé avec l'instrument UVES du Very Large Telescope (ESO) en 24 jours, a permis pour la première fois de suivre l'évolution du signal du béryllium-7 à l'intérieur d'une nova et d'en calculer la quantité présente. "Le béryllium-7 est un élément instable qui se désintègre en lithium en 53,2 jours, sa présence est donc un signe sans équivoque de l'existence du lithium, " dit Christina Thöne, chercheur à l'Institut d'Astrophysique d'Andalousie (IAA-CSIC).

L'existence du béryllium-7 avait déjà été documentée dans une autre nova, mais la mesure de la quantité de lithium produite à partir de nova Sagittarii 1015 N.2 a été une surprise. "On parle d'une quantité de lithium 10 fois supérieure à celle du soleil, " déclare Luca Izzo (IAA-CSIC). " Avec ces montants en tête, deux novae similaires par an suffiraient à rendre compte de tout le lithium de la Voie lactée. Novae semble être la source prédominante de lithium dans l'univers, " conclut-il.