Lithium ist das leichteste Metall auf der Erde. Den Stoff gibt es jedoch auch im All. Hohe Konzentrationen davon sind in der Heimatgalaxie vorhanden, kleine in der kosmischen Umgebung alter Sterne. Weshalb es die Unterschiede gibt, können Experten nun erklären.

Astronomen haben erstmals das Metall Lithium in einem explodierenden Stern nachgewiesen. Die Beobachtung kann die unerwartet hohe Lithiumkonzentration in unserer Heimatgalaxie, der Milchstraße, erklären, wie die Europäische Südsternwarte Eso in Garching bei München berichtet. Der Nachweis helfe, den Mix chemischer Elemente in verschiedenen Sternen besser zu verstehen. Das Team um Luca Izzo von der Universität La Sapienza in Rom stellt seine Entdeckung im Fachblatt "The Astrophysical Journal Letters" vor.

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Wissen 25.10.13

Riesen, Zwerge, Supernovae Wenn Sterne sterben

Lithium ist das leichteste Metall und eines der leichtesten chemischen Elemente überhaupt. Nach gängigen Vorstellungen ist es zusammen mit Helium und Wasserstoff bereits im Urknall entstanden, allerdings in bescheidenem Umfang. Anders als andere schwere Elemente wird es nicht in nennenswerter Menge bei der normalen Kernfusion im Inneren von Sternen erzeugt. Der Lithiumgehalt sollte daher in Sternen aller Generationen ungefähr gleich sein.

Tatsächlich besitzen jedoch zumindest in unserer kosmischen Umgebung alte Sterne weniger und junge Sterne bis zu zehn Mal mehr Lithium als erwartet. Dieser Unterschied bereite Astronomen seit Jahrzehnten Kopfzerbrechen, betont die Eso. Eine vielversprechende Theorie lautet, dass Lithium bei einer bestimmten Form der Sternexplosion erzeugt wird, der sogenannten Nova, und sich auf diese Weise im Baumaterial für Sterne der jeweils nächsten Generation anreichert. Trotz intensiver Suche ließ sich bislang jedoch keine Spur des Leichtmetalls bei irgendeiner Nova finden.

Eindeutiger Lithium-Nachweis

Izzo und seine Kollegen untersuchten nun die bislang hellste Nova dieses Jahrhunderts im Detail, die Ende 2013 im Sternbild Zentaur am Südhimmel aufgeflammt war. Tatsächlich wurden sie bei dieser Nova mit der Katalognummer V1369 Centauri fündig: Die Analyse zeige den eindeutigen chemischen Fingerabdruck von Lithium, das sich mit zwei Millionen Kilometern pro Stunde von der Nova fortbewege, erläutert die Südsternwarte. Zwar handele es sich nicht um viel Lithium – die Astronomen schätzen seine Masse auf weniger als ein Milliardstel der Masse unserer Sonne –, die vielen Milliarden Novae in der Geschichte der Milchstraße könnten die vergleichsweise hohe Lithiumkonzentration jedoch zufriedenstellend erklären.

"Das ist ein sehr wichtiger Fortschritt", betont Ko-Autor Massimo Della Valle vom Astronomischen Observatorium Neapel (Inaf) in der Eso-Mitteilung. "Wenn wir die Entwicklungsgeschichte der chemischen Elemente in unserer Milchstraße mit einem großen Puzzle vergleichen, dann war der Fund von Lithium in einer Nova einer der wichtigsten und schwierigsten noch fehlenden Steine in diesem Puzzle."