Gli astronomi rivelano i segreti delle stelle evolute a bassa massa ricche di litio monitorando i loro battiti cardiaci e analizzando i loro spettri. Credito:YU Jingchuan, Planetario di Pechino
Il litio è un elemento antico che è vecchio quasi quanto l'universo stesso. Sebbene uno degli elementi costitutivi del nostro universo attuale, la presenza del litio in molti corpi celesti è spesso in conflitto con le previsioni delle teorie classiche.
Stelle ricche di litio, che rappresentano solo l'1% del numero totale delle stelle evolute di piccola massa, è un esempio di tale conflitto. Conservano fino a migliaia di volte più litio delle stelle normali, e gli astronomi si chiedono cosa siano realmente queste stelle ricche di litio e perché esistano.
Un recente studio di un team internazionale guidato dal Prof. Zhao Gang, Prof. SHI Jianrong, e il dott. Yan Hongliang dei National Astronomical Observatories of the Chinese Academy of Sciences (NAOC) fornisce nuove informazioni sulle stelle ricche di litio. Lo studio è stato pubblicato su Astronomia della natura il 5 ottobre.
Monitorando i loro 'battiti cardiaci, ' hanno scoperto che la maggior parte delle stelle ricche di litio sono i cosiddetti "gruppi rossi" piuttosto che le "giganti rosse" come si pensava in precedenza.
"I 'grumi rossi' e le 'giganti rosse' sono nomi per diversi stadi delle stelle senili, " ha detto il prof. Zhao, l'autore corrispondente di questo articolo, "anche se si assomigliano nel diagramma H-R, uno strumento per mappare lo stadio evolutivo di una stella nel corso della sua vita."
"Immagina di guardare due anziani dai capelli grigi, " ha aggiunto. "È molto difficile dire chi è più vecchio solo dalle loro apparenze".
La struttura interna delle stelle rosse a ciuffo è diversa dalle giganti rosse con il nucleare di idrogeno che brucia attorno al nucleo centrale, ma la temperatura e la luminosità delle stelle a grappolo sono indistinguibili da alcune giganti rosse. Credito:Wako Aoki, Osservatorio Astronomico Nazionale del Giappone
Tradizionalmente, si pensava che il movimento convettivo nelle giganti rosse fosse un ambiente favorevole per la creazione di litio nelle stelle. Ciò spiega in parte perché all'inizio si pensava che la maggior parte delle stelle ricche di litio fossero giganti rosse.
"Il problema chiave è che non sapevamo esattamente cosa siano realmente le stelle ricche di litio, ma ora lo facciamo, " ha detto il dottor Yan, l'autore principale di questo studio.
Il punto di svolta qui è la combinazione di spettroscopia e asterosismologia, una tecnica che misura la caratteristica dell'oscillazione di una stella monitorando le loro variazioni di luce da un satellite spaziale, Keplero, gestito dalla NASA. "Stiamo monitorando i battiti del cuore, prendendo il cardiogramma per le stelle, " disse il dottor Yan. "Anche se le giganti rosse e i ciuffi rossi sono simili in apparenza, hanno cuori diversi, quindi battere in modo diverso."
La maggior parte delle stelle ricche di litio in questo studio sono state trovate dal Large Sky Area Multi-Object Fiber Spectroscopic Telescope (LAMOST), uno speciale telescopio Schmidt riflettente quasi meridiano con tecnica di ottica attiva, situato nella stazione di Xinglong, Cina. Alcune di queste stelle sono state osservate anche da altri telescopi in tutto il mondo utilizzando risoluzioni diverse, come il telescopio Subaru gestito dal Giappone, per confermare che le informazioni derivate dai dati LAMOST sono corrette. "Gli spettri possono dirci i parametri fisici delle stelle, e quanto litio sono tenuti nelle loro atmosfere, " ha detto il prof. Zhao. "Quindi gli spettri sono altrettanto importanti dei 'battiti cardiaci' delle stelle nel nostro studio".
La ricerca mostra che oltre l'80% delle stelle ricche di litio sono grumi rossi. Inoltre, importante rivela molte nuove firme per le stelle ricche di litio quando i loro "battiti cardiaci" aiutano a classificare le singole stelle in gruppi rossi o giganti rosse. "Tutte queste firme sono difficili da spiegare utilizzando gli scenari attuali, " ha detto il prof. Shi, l'altro autore corrispondente dell'articolo. "Ci sono ancora alcuni processi sconosciuti che potrebbero influenzare significativamente la composizione chimica della superficie nell'evoluzione stellare di piccola massa, ma questa è un'opportunità entusiasmante per noi astronomi per scoprire come viene creato il litio nelle stelle".
