## Estrelas velhas demais para serem confiáveis? Uma possível solução estelar para o problema cosmológico do lítio

O problema cosmológico do lítio é a discrepância entre a abundância observada de lítio no universo e a quantidade de lítio prevista pelo modelo padrão de nucleossíntese do Big Bang (BBN). O modelo BBN prevê que a abundância de lítio primordial deveria ser de cerca de 7,5 partes por bilhão (ppb), enquanto as observações de estrelas pobres em metais, que se pensa terem se formado logo após o Big Bang, mostram uma abundância de lítio de apenas cerca de 3 ppb.

Existem várias explicações possíveis para o problema cosmológico do lítio. Uma possibilidade é que o modelo BBN esteja incorreto e que a abundância primordial de lítio tenha sido na verdade menor do que o previsto. Outra possibilidade é que parte do lítio produzido no Big Bang tenha sido destruído por processos subsequentes, como evolução estelar ou interações com matéria escura.

Uma terceira possibilidade é que a abundância de lítio em estrelas pobres em metais não seja tão baixa quanto parece. Isto pode ser devido a uma série de fatores, como os efeitos da rotação estelar ou dos campos magnéticos, ou a presença de companheiras binárias invisíveis.

Estudos recentes sugeriram que o problema cosmológico do lítio pode ser resolvido se a abundância de lítio em estrelas pobres em metais for revista para cima. Por exemplo, um estudo de Asplund et al. (2016) descobriram que a abundância de lítio numa amostra de estrelas pobres em metais era de cerca de 4,2 ppb, o que é significativamente superior ao valor anteriormente aceite de 3 ppb.

Se a abundância de lítio em estrelas pobres em metais for realmente maior do que se pensava anteriormente, então isto poderia fornecer uma solução para o problema cosmológico do lítio. Isto significaria que o modelo BBN está correto e que o lítio produzido no Big Bang não foi destruído por processos subsequentes.

No entanto, é importante notar que a abundância de lítio em estrelas pobres em metais ainda é uma questão de debate. Mais estudos são necessários para confirmar os resultados de Asplund et al. (2016) e para determinar se o problema cosmológico do lítio pode ser resolvido.

Evolução Estelar e Depleção de Lítio

Uma das possíveis soluções para o problema cosmológico do lítio é que parte do lítio produzido no Big Bang foi destruído pela evolução estelar. Quando as estrelas queimam hidrogênio, elas produzem lítio como subproduto. No entanto, à medida que as estrelas evoluem, elas também destroem o lítio através de um processo chamado “queima de Li”.

A taxa com que as estrelas destroem o lítio depende de vários fatores, como a massa da estrela e sua metalicidade. Estrelas mais massivas destroem o lítio mais rapidamente do que estrelas menos massivas, e estrelas com maior metalicidade destroem o lítio mais rapidamente do que estrelas com menor metalicidade.

Como resultado da evolução estelar, a abundância de lítio no universo diminui com o tempo. Isto significa que as estrelas mais antigas do Universo têm as menores abundâncias de lítio.

Os efeitos da rotação e dos campos magnéticos

Os efeitos da rotação estelar e dos campos magnéticos também podem afetar a abundância de lítio nas estrelas. A rotação e os campos magnéticos podem criar zonas de mistura nas estrelas, que podem transportar o lítio da superfície da estrela para o interior, onde pode ser destruído.

Como resultado da rotação e dos campos magnéticos, a abundância de lítio nas estrelas diminui com o aumento da taxa de rotação e da intensidade do campo magnético. Isto significa que as estrelas mais jovens e com rotação mais rápida têm as menores abundâncias de lítio.

A presença de companheiros binários invisíveis

A presença de companheiras binárias invisíveis também pode afetar a abundância de lítio nas estrelas. Estrelas binárias podem interagir umas com as outras através de forças de maré, o que pode fazer com que as estrelas troquem massa. Se uma das estrelas de um sistema binário for uma estrela rica em lítio, então a transferência de massa desta estrela para a outra estrela pode aumentar a abundância de lítio da outra estrela.

Como resultado da presença de companheiras binárias invisíveis, a abundância de lítio nas estrelas pode ser maior do que o esperado. Isto significa que o problema cosmológico do lítio pode ser resolvido se uma fração significativa de estrelas pobres em metais tiver companheiras binárias invisíveis.

Conclusão

O problema cosmológico do lítio é um problema complexo que ainda não foi totalmente compreendido. Existem várias soluções possíveis para o problema e é provável que a verdadeira solução envolva uma combinação de fatores. Mais estudos são necessários para determinar a causa exata do problema cosmológico do lítio e para encontrar uma solução que seja consistente com todos os dados observacionais.