¿Las supernovas producen una cantidad apreciable de litio?

La respuesta de David Z a esta pregunta me hizo preguntarme: ¿se produce una cantidad apreciable de litio como resultado de una explosión de supernova, ya sea por fusión (lo que me parece poco probable, pero no tengo una gran intuición para esto), o por la decaimiento de especies inestables producido por la supernova? Si es así, ¿qué cadenas de descomposición terminan con litio?

Un corolario interesante sería si las supernovas pueden o no producir temperaturas lo suficientemente altas como para que el litio se transmute en helio, agotando así cualquier cantidad anterior.

Respuestas (1)

El litio y otros elementos ligeros (por ejemplo, el berilio) se pueden formar indirectamente a partir de supernovas a través de la espalación de rayos cósmicos , un proceso en el que se expulsan protones y neutrones cuando un rayo cósmico choca con otro átomo. Los núcleos pueden entonces convertirse en nuevos elementos. Nakamura y Shigeyama (2004) pudieron calcular los rendimientos de 6 Li, 7 Li e isótopos de berilio y boro de las supernovas SN 1998bw, SN 2002ap y SN 1994I. El rendimiento total de 6 Li y 7 Li de cada una de las supernovas fue de 5,67 × 10 -7 millones , 0.1981 × 10 -7 millones , y 0,0130 × 10 -7 millones , respetuosamente.

Más específicamente, la fórmula para el rendimiento indirecto (más bien, el cambio en el número del elemento sobre el cambio en el tiempo) es

d norte yo d t = norte j ϵ mínimo ϵ máximo σ i , j yo F i ( ϵ , t ) A i metro pags v i ( ϵ ) d ϵ
mediante el i + j yo + reacción, donde norte j es la densidad numérica, σ i , j yo es la sección transversal de la reacción, y A i es el número de masa. F i ( t , ϵ ) es una ecuación de transferencia.

Mucho antes, Truran (1973) citó a Meneguzzi et al. (1971) al afirmar que la espalación de rayos cósmicos galácticos puede representar solo el 10% de la abundancia de 7 Li, según las mediciones en el Sistema Solar. Se cree que las supernovas fueron una fuente importante de estos, pero no son las únicas. Estimaciones más recientes (por ejemplo , Prantzos (2010) ) establecen el límite superior en 30 % (cortesía de Rob Jeffries ).

Entonces, ¿"solo" el 10% del litio alrededor del sistema solar fue causado por partículas de alta energía que chocaron contra las cosas y causaron la fusión nuclear?
@EmilioPisanty En teoría, sí. Sin embargo, debería haber aclarado que las supernovas no son la única fuente de rayos cósmicos que causan espalación.
Si está editando, unas breves palabras sobre lo que es la espalación no vendrían mal. No había oído hablar de él y estoy muy, muy sorprendido.
Trabajos más recientes sugieren que <30% del sistema solar Li surge de espalación o nucleosíntesis primordial (Prantzos 2010) arxiv.org/pdf/1203.5662v2.pdf La mayoría debe provenir de estrellas o novas AGB de baja masa.
@RobJeffries Muy interesante, gracias. ¿"Nucleosíntesis primordial" refiriéndose a la nucleosíntesis del Big Bang?
@HDE226868 Sí. Primordial = gran explosión.
Impresionante respuesta. Todavía sería curioso saber si hay cadenas de descomposición relevantes que terminan en isótopos estables de Li. ¿Hay un "no" implícito en su respuesta?
@KyleOman No conozco ninguno que surja de las supernovas, pero mi conocimiento de la física nuclear está lejos de ser extenso. <sup>6</sup>Puede decaer en <sup>6</sup>Li y <sup>8</sup>Puede decaer en <sup>7</sup>Li y <sup>8< /sup>Li (este último es inestable), pero no creo que las supernovas puedan estimularlos.