Astronomer i Kina upptäckte nio litiumrika stjärnor

 

Med hjälp av Large Sky Area Multi-Object Fiber Spectroscopic Telescope (LAMOST) har astronomer från Kina upptäckt nio nya stjärnor. De nyfunna stjärnorna uppvisar ett ovanligt högt innehåll av litium. Fyndet rapporterades i en artikel publicerad 7 april i arXiv.org.

Litiumhalten i de flesta stjärnor är vanligtvis lågt men det finns vissa stjärnor som har ett högt innehåll. Astronomer antar att stjärnor med ovanligt högt litiuminnehåll bör ha fått detta utifrån. De nuvarande modellerna för en sådan innehållsökning diskuteras men ingen modell kan ännu säkert förklara hur dessa stjärnor fått ett högt litiuminnehåll.

För att bättre förstå mekanismen för litiumförhöjning krävs studier av litiumrika stjärnor. Med tanke på att det hittills endast hittats ett fåtal sådana kan en ny studie av Taisheng Yan vid University of Chinese Academy of Sciences i Peking, Kina med kollegor gjort en upptäckt av nio nya stjärnor i denna klass till ett möjligt genombrott inom detta område.

 

"Vi upptäckte nio litiumrika stjärnor, vilka uppvisar ovanligt höga halter av litium något som tyder på att de måste ha upplevt en historia av litiumberikning. Stjärnorna som rapporteras i studien har radier mellan 0,89 och 2,51 solradier, medan deras massor sträcker sig från 0,78 till 1,6 solmassor. Temperaturerna hos dessa stjärnor mättes till ca 5000 C  förutom den hetaste stjärnan UCAC4 629-030411  som har en temperatur upp till 6500 C.

Fyra stjärnor i provet, nämligen UCAC4 440-009448, UCAC4 441-011058, UCAC4 451-011087 och UCAC4 606-009417, visade sig vara unga stjärnor. Deras litiumöverflöd är över 3,8 dex (dex används inom astronomin som mått och betyder  helt enkelt en storleksordning) vilket är ungefär tre gånger högre än det övre värdet för de unga stjärnor som rapporterades i en annan studie publicerad 2021. Med tanke på att dessa fyra och även de tre andra stjärnorna antar astronomerna att litiumet troligen en gång kom från litiumrik gas och damm i närområdet.

Men ännu är inget helt säkert om detta (min anm.).

Bild vikipedia. LAMOST teleskopet i Kina från vilket upptäckterna gjordes.

Fyndet av en brun dvärgstjärna med intakta Litiumavlagringar bekräftar en gammal teori.

 

Bruna dvärgar är kända som misslyckade stjärnbildningar. De är den naturliga länken mellan stjärnor och planeter. De är mer massiva än Jupiter men inte tillräckligt heta för att få igång vätefusion vilket är stjärnors bränsle. Av den anledningen observerades inte dessa svagskimrande objekt förrän i mitten av 1990-talet.

Med hjälp av OSIRIS-spektrografen på Gran Telescopio Canarias (GTC) för närvarande det största optiska och infraröda teleskopet i världen, vid Roque de los Muchachos Observatory (ORM) och ett forskarlag vid Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) och vidare Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE) har det gjorts högkänslighetsspektroskopiska observationer och högkänslighetsspektroskopiska observationer mellan februari och augusti i år av två system där 2 bruna dvärgar finns i vardera system.

I dessa fyra dvärgar upptäcktes inte litium i tre av dem men i den fjärde däremot i den med beteckningen Reid 1B vilken är den svagaste lysande och därmed  svalaste av de fyra. Här fann man en deponering av kosmiskt litium vars ursprung går tillbaka till före bildandet av det system som Reid 1B tillhör. Här fann man att  Reid 1B innehöll litium av en mängd som är 13 tusen gånger större än den mängd som finns på jorden. Reid 1B har en ålder av 1100 miljoner år och en massa som är 41 gånger större än Jupiters (den största planeten i vårt solsystem), systemet finns 16,9 ljusår från oss. Se youtube klipp av jämförelse av massa,

Denna studie bekräftar nu vad tidigare antagits men inte kunnat visats att Litium finns i en del bruna dvärgar (min anm.). Varför bara i vissa och om det detta har samband med dess temperatur eller något annat får framtida forskning visa.

Bild vikipedia som visar att de flesta bruna dvärgar inte är större än högst 10-15% mer än Jupiters storlek men kan vara upp till 75 gånger tyngre på grund av deras höga densitet.

Litium hittat i vita dvärgstjärnor.

 

För första gången har  litium identifierats och mätts i atmosfären på utbrända stjärnor som kallas vita dvärgar enligt en studie ledd från University of North Carolina vilken publicerats online i tidskriften Science.

Litium är en viktig metall för ledning av el till mobiltelefoner och datorer för att stabilisera dessa. Men forskare har undrat över var det litium blev av som uppstodvid Big Bang, en diskrepans som kallas "kosmologiska litiumproblemet."

Forskare tror exploderande stjärnor sänder ut litium i hela galaxen och har levererat det mesta av det litium som finns på Jorden och använder idag i elektronik och medicin.

Den undersökning från  UNC-Chapel Hill, University of Montreal och Los Alamos National Lab ger ledtrådar för att spåra den galaktiska utvecklingen av litium.

Upptäckten ovan (litium i vita dvärgaras corona) möjliggjordes genom användning av Goodman-Spectrograph som är monterad på Southern Astrophysical Research teleskop vilket drivs av Cerro Tololo Inter-American Observatory, en del av National Science Foundations NOIR Lab.

Vita dvärgstjärnor är de överblivna kärnor som finns kvar när stjärnor gjort av med sitt bränsle och faller samman. Big Bang, den ledande förklaringen till hur universum kom till för 13,8 miljarder år sedan producerade tre element i större mängd: väte, helium och litium. Men litiummätningar i solliknande stjärnor har aldrig tidigare gjorts av forskarna eller förutsagt finnas där.

Av de tre elementen väte, helium och litium är litium det största mysteriet. Ännu förstår vi inte helt var detta blev av efter BigBang, Väte och Helium har vi sedan länge hittat i kosmiska gasmoln. Det enda vi säkert vet är att de tre ovannämnda ämnena var i majoritet och kanske de enda som blev till först vid BigBang.

Bild från vikipedia på Stjärnan Sirius A (mitten) och den vita dvärgen Sirius B (nedanför till vänster). Bilden tagen av Hubbleteleskopet.