Os astrônomos revelam os segredos das estrelas evoluídas de baixa massa ricas em lítio monitorando seus batimentos cardíacos e analisando seus espectros. Crédito:YU Jingchuan, Planetário de Pequim
O lítio é um elemento antigo quase tão antigo quanto o próprio universo. Embora seja um dos blocos de construção do nosso universo atual, A presença do lítio em muitos corpos celestes freqüentemente conflita com as previsões das teorias clássicas.
Estrelas ricas em lítio, que representam apenas 1% do número total de estrelas evoluídas de baixa massa, é um exemplo de tal conflito. Eles preservam até milhares de vezes mais lítio do que estrelas normais, e os astrônomos estão se perguntando o que essas estrelas ricas em lítio realmente são e por que existem.
Um estudo recente de uma equipe internacional liderada pelo Prof. Zhao Gang, Prof. SHI Jianrong, e o Dr. Yan Hongliang dos Observatórios Astronômicos Nacionais da Academia Chinesa de Ciências (NAOC) fornece novos insights para estrelas ricas em lítio. O estudo foi publicado em Astronomia da Natureza em 5 de outubro.
Ao monitorar seus batimentos cardíacos, 'eles descobriram que a maioria das estrelas ricas em lítio são as chamadas' aglomerações vermelhas 'em vez de' gigantes vermelhas 'como se pensava anteriormente.
"Os 'aglomerados vermelhos' e 'gigantes vermelhos' são nomes de diferentes estágios das estrelas senis, "disse o Prof. Zhao, o co-autor correspondente deste artigo, "embora sejam parecidos no diagrama H-R, uma ferramenta para mapear o estágio evolutivo de uma estrela ao longo de sua vida. "
"Imagine que você está olhando para dois anciãos de cabelos grisalhos, "Ele acrescentou." É muito difícil dizer quem é mais velho apenas pela aparência.
A estrutura interna das estrelas vermelhas do aglomerado é diferente das gigantes vermelhas com o hidrogênio nuclear queimando em torno do núcleo central, mas a temperatura e a luminosidade das estrelas do aglomerado são indistinguíveis de alguns gigantes vermelhos. Crédito:Wako Aoki, Observatório Astronômico Nacional do Japão
Tradicionalmente, o movimento convectivo nos gigantes vermelhos era considerado um ambiente favorável para a criação de lítio nas estrelas. Isso explica em parte por que a maioria das estrelas ricas em lítio foram pensadas como gigantes vermelhas no início.
"O principal problema é que não sabíamos exatamente o que as estrelas ricas em lítio realmente são, mas agora nós fazemos, "disse o Dr. Yan, o principal autor deste estudo.
A virada do jogo aqui é a combinação de espectroscopia e asteroseismologia, uma técnica que mede a característica de oscilação de uma estrela, monitorando suas variações de luz de um satélite espacial, Kepler, administrado pela NASA. "Estamos monitorando os batimentos cardíacos, fazendo o cardiograma para estrelas, "disse o Dr. Yan." Embora os gigantes vermelhos e os aglomerados vermelhos sejam semelhantes na aparência, eles têm corações diferentes, assim, bata diversamente. "
A maioria das estrelas ricas em lítio neste estudo foram encontradas pelo Large Sky Area Multi-Object Fiber Spectroscopic Telescope (LAMOST), um telescópio Schmidt de reflexão especial quase-meridiano com técnica de óptica ativa, localizado na estação de Xinglong, China. Algumas dessas estrelas também foram observadas por outros telescópios em todo o mundo usando diferentes resoluções - como o telescópio Subaru operado pelo Japão - para confirmar que as informações derivadas dos dados do LAMOST estão corretas. "Os espectros podem nos dizer os parâmetros físicos das estrelas, e quanto lítio é mantido em suas atmosferas, "disse o Prof. Zhao." Portanto, os espectros são tão importantes quanto os 'batimentos cardíacos' das estrelas em nosso estudo. "
A pesquisa mostra que mais de 80% das estrelas ricas em lítio são aglomerados vermelhos. Também importante, ele revela muitas novas assinaturas para estrelas ricas em lítio quando seus 'batimentos cardíacos' ajudam a classificar estrelas individuais em aglomerados vermelhos ou gigantes vermelhos. "Todas essas assinaturas são difíceis de explicar usando os cenários atuais, "disse o Prof. Shi, o outro co-autor correspondente do artigo. "Ainda existem alguns processos desconhecidos que podem afetar significativamente a composição química da superfície na evolução estelar de baixa massa, mas esta é uma oportunidade empolgante para nós, astrônomos, descobrirmos como o lítio é criado nas estrelas. "