Ricercatori dell'Instituto de Astrofísica de Canarias (Spagna) e dell'Università di Cambridge (Regno Unito) hanno rilevato il litio (Li) nell'antica stella J0023+0307, una stella nana della sequenza principale estremamente povera di ferro intorno alle 9, 450 anni luce di distanza nell'alone galattico.

Lo studio delle stelle più antiche della Via Lattea ci permette di dedurre le prime proprietà della galassia, la sua composizione chimica, e la sua storia di montaggio. Le stelle povere di metallo sono preziosi messaggeri che trasportano informazioni dalle prime epoche, e sono una chiave importante per comprendere la produzione primordiale di Li e i processi responsabili della possibile "fusione" dell'altopiano di Li (una tipica abbondanza di Li di una stella nana povera di metalli che è correlata all'abbondanza primordiale di litio). Tutte le stelle con basse metallicità e basse abbondanze di Li, significativamente al di sotto di A(Li)~2.2, si ritiene che siano stati probabilmente colpiti dalla distruzione del Li nelle stelle.

Risonanze di reazione nucleare nuove o mal misurate potrebbero influenzare la produzione di Li prevista dalla nucleosintesi standard del Big Bang (SBBN). Anche i processi che iniettano neutroni alle temperature rilevanti del plasma primordiale possono alterare l'abbondanza di Li primordiale. Inoltre, costanti fondamentali variabili nel tempo possono portare a un valore di Li inferiore significativo. Le osservazioni di Li nelle stelle alle metallicità più basse sono particolarmente importanti per comprendere i processi di potenziale deplezione di Li nelle stelle e, in definitiva, per stabilire se una fisica non standard possa aver giocato un ruolo durante o dopo SBBN.

Le stelle che si sono formate nella prima o seconda generazione sono oggetti estremamente rari, e solo pochi sono conosciuti. La mancanza di metalli nel gas disponibile nei mini-alone, dove si formarono le prime stelle, limita il raffreddamento radiativo, aumentando la massa di Jeans e spostando la funzione di massa iniziale su grandi masse, al punto che forse non si sono formate stelle di piccola massa nella prima generazione. Questa immagine è stata messa in discussione negli ultimi anni dalla scoperta di stelle di piccola massa che mostrano una metallicità estremamente bassa e basse abbondanze di carbonio e azoto, suggerendo che le stelle di piccola massa possono formarsi anche a tali basse metallicità.

Un anno fa, gli astronomi utilizzando lo spettrografo ISIS al William Herschel Telescope (WHT) hanno scoperto la stella J0023+0307, una delle stelle più povere di metallo conosciute, con circa un milione di volte meno ferro del sole. J0023+0307 mostra anche pochissimo carbonio, un elemento importante per la formazione di stelle di piccola massa nel regime di bassa metallicità.

Nuovi dati ottenuti utilizzando UVES, uno spettrografo ad alta risoluzione al Very Large Telescope (VLT) nell'Osservatorio del Paranal (Cile), ha rivelato un'abbondanza di Li con valori coerenti con l'altopiano Li esteso a queste basse metallicità. Però, l'abbondanza di Li prevista dalla teoria SBBN rimane un fattore tre superiore a quella dell'altopiano di Li.

La presenza di Li in questa stella estremamente povera di ferro ha implicazioni per la produzione di Li al Big Bang, e vincola fortemente qualsiasi teoria che miri a spiegare il problema cosmologico del Li. Il fatto che nessuna stella in questo grande regime di bassa metallicità sia stata rilevata mostrando un'abbondanza di Li tra quella dedotta da SBBN e l'altopiano di Li, rende questo limite superiore dell'abbondanza di Li a basse metallicità difficile da spiegare con la distruzione nelle stelle, e può supportare una produzione di Li primordiale inferiore, guidato da processi di nucleosintesi non standard.