juillet 4, 2022

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Le mystère derrière la grande abondance de lithium dans certaines étoiles avancées a été retracé

New Delhi: Les scientifiques ont trouvé des preuves du mystère derrière la grande abondance de lithium – un oligo-élément sur Terre et un composant clé des batteries rechargeables – dans certaines étoiles avancées.

Depuis plus de quatre décennies, les astronomes savent qu’une classe d’étoiles a une quantité anormale de lithium à sa surface. La raison et les processus derrière la forte abondance de lithium dans environ 1% des géantes rouges sont restés un mystère puisque les modèles de l’évolution des étoiles ont prédit que le lithium était détruit dans le plasma chaud de l’étoile.

Deepak (qui porte un nom) de l’Institut indien d’astrophysique (IIA), Bangalore, un institut indépendant relevant du Département des sciences et technologies (DST), du gouvernement indien, et du professeur émérite David Lambert de l’Université du Texas à Austin et membre honoraire de l’IIA Bangalore, ont confirmé pour la première fois que toutes les étoiles riches en lithium brûlent de l’hélium dans leur cœur. Dans leur article publié dans la revue MNRAS, le duo a émis l’hypothèse que la production de lithium était liée à un violent flash d’hélium primaire.

Il y a environ quatre décennies, une géante rouge a été découverte avec une abondance inhabituelle de lithium à sa surface. À tous autres égards, cette géante rouge était d’une formation naturelle. Une première enquête de suivi sur le lithium chez les géantes rouges a montré que seulement 1% environ des géantes rouges semblables au soleil avaient une surface riche en lithium. Deepak a expliqué que les questions sur les processus qui ont conduit à une augmentation d’environ 100 fois de l’abondance de lithium dans cette extraordinaire géante rouge et le raisonnement derrière cet enrichissement sélectif du lithium dans le 1% des géantes rouges, ont piqué notre intérêt.

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Les auteurs se sont appuyés sur une vaste étude des structures des géantes rouges en Australie à l’Université nationale australienne avec des observations recueillies sur le télescope anglo-australien de 3,9 mètres de l’Observatoire australien d’astrophysique. L’enquête GALAH – du nom d’un oiseau australien commun – a fourni un amas d’environ 500 000 étoiles avec des propriétés physiques et chimiques bien définies, y compris une abondance de lithium.

Pour voir si l’enrichissement en lithium des géantes rouges favorisait une masse et une métallicité particulières, ils ont séparé les étoiles de Galah en différentes bandes de masse et métalliques, puis ont recherché des géantes riches en lithium parmi ces groupes. Réalisé pour la première fois à une si grande échelle et sur une large gamme de masse et de métallicité, cet exercice révèle la rare présence de géantes riches en lithium dans toutes les étoiles de faible masse semblables au Soleil.

Ils ont créé des étoiles hypothétiques avec différentes masses et métallicités et ont comparé les propriétés de ces étoiles hypothétiques à celles d’étoiles réelles de l’enquête GALAH. Ces comparaisons ont confirmé que toutes les étoiles riches en lithium brûlent de l’hélium dans leur cœur.

Dans une étude distincte, les chercheurs ont combiné des informations sur les oscillations à l’intérieur des étoiles avec des abondances de lithium pour trouver l’origine des étoiles géantes riches en lithium. Pour cette étude, ils ont collecté des données sismiques stellaires (c’est-à-dire des informations sur les oscillations à l’intérieur des étoiles) d’étoiles géantes avec une abondance mesurée de lithium. Ils ont découvert que toutes les étoiles géantes riches en lithium brûlent de l’hélium dans leur cœur.

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