Содержание лития в красных гигантах показало, что с эволюцией звёзд всё не так просто

Астрономы из Национальных астрономических обсерваторий Китайской академии наук выявили эволюционные особенности лития для эволюционировавших звезд на основе данных LAMOST и Kepler.

Сигнатуры лития давно помогают астрофизикам определить возраст звёзд. Но всё не так просто.

Поверхностное содержание лития подчиняется различным закономерностям для звезд разных типов на разных стадиях эволюции. и по его содержанию можно понять внутреннюю структуру звёзд и их эволюционный путь.

Однако из-за трудностей классификации эволюционных стадий порой возникает неоднозначность — особенно сложно разделить звезды с гелиевым горением ядра и звезды с ветви красных гигантов на диаграмме Герцшпрунга-Рассела.  Эволюция звёзд из одного типа в другой так и вовсе долгое время оставалась загадкой.

Что было сделано? На основе астеросейсмического анализа и спектроскопического исследования, исследователи изучили сигнатуры лития для звезд, эволюционирующих от стадии красных гигантов до звёзд с гелиевым горением ядра. Учёные отобрали 1848 гигантов, найденных миссиией LAMOST-Kepler/K2.

Они обнаружили, что звезды на фазе «красных гигантов» демонстрируют естественное истощение по мере их эволюции; в частности, не было обнаружено звезд с аномально высоким содержанием лития, в то время как во время фазы горения гелиевого ядра не было никаких признаков явного истощения лития. Более того, содержание лития во вторых было выше, чем у первых, что позволяет предположить, что между фазами производится литий.

Однако стандартная модель гелиевой вспышки не может объяснить высокое содержание лития в литий-богатых звездах, учитывая, что содержание лития в большинстве маломассивных звезд все еще ниже нижнего предела литий-богатых звезд. Для богатых литием звезд следует рассмотреть некоторые особые механизмы во время вспышки гелия — например, слияния звёзд.

Результаты исследования опубликованы в журнале The Astrophysical Journal Letters.