Литијумско сагоревање

Литијумско сагоревање је нуклеосинтетички процес у коме се литијум исцрпљује у звезди. Литијум је генерално присутан у смеђим патуљцима, а не у старијим звездама мале масе. Звезде, које по дефиницији морају да постигну високу температуру (2,5 × 106 К) неопходну за спајање водоника, брзо исцрпљују свој литијум.

Сагоревање најзаступљенијег изотопа литијума, литијум-7, настаје сударом 7Ли и протона који производи берилијум-8, који се одмах распада на два језгра хелијума-4. Температура неопходна за ову реакцију је непосредно испод температуре неопходне за фузију водоника. Конвекција у звездама мале масе обезбеђује да се литијум у целој запремини звезде исцрпи.[1] Стога је присуство литијумске линије у спектру кандидата смеђег патуљка снажан показатељ да је он заиста подзвездани.

Из студије о заступљености литијума у 53 Т Таури звезди, откривено је да осиромашење литијума увелико варира у зависности од величине, што сугерише да сагоревање литијума у П-П ланцу, током последњих високо конвективних и нестабилних фаза током пре-главне секвенце касније фазе Хајашијеве контракција може бити један од главних извора енергије за Т Таури звезде. Брза ротација има тенденцију да побољша мешање и повећа транспорт литијума у дубље слојеве где се уништава. Т Таурус звезде генерално повећавају брзину ротације како старе, кроз контракцију и окретање, јер долази до очувања угаоног момента. Ово узрокује повећану стопу губитка литијума са старошћу. Сагоревање литијума се такође повећава са вишим температурама и масом, и траје највише нешто више од 100 милиона година.

П-П ланац за сагоревање литијума је следећи

п  63Ли  →  74Бе (нестабилан)      
        74Бе  е 73Ли + ν
п  73Ли  →  84Бе  (нестабилан)      
        84Бе    →   2×  42Хе  + енергија

Неће се догодити у звездама које су мање од шездесет пута веће од масе Јупитера. На овај начин, стопа исцрпљивања литијума може се користити за израчунавање старости звезде.

Литијумски тест

уреди

Употреба литијума за разликовање кандидата за смеђе патуљке од звезда мале масе обично се назива литијумским тестом. Теже звезде попут Сунца могу да задрже литијум у својим спољашњим атмосферама, које се никада не загреју довољно за исцрпљивање литијума, али оне се разликују од смеђих патуљака по својој величини. Смеђи патуљци на високом крају свог распона масе (60–75 MЈ) могу бити довољно врући да исцрпе свој литијум када су млади. Патуљци масе веће од 65 MЈ могу сагорети свој литијум до пола милијарде година; према томе, овај тест није савршен.[2]

Референце

уреди
  1. ^ Билдстен, L.; Броwн, Е. Ф.; Матзнер, C. D.; Усхомирскy, Г. (1997). „Литхиум Деплетион ин Фуллy Цонвецтиве Пре-Маин-Сеqуенце Старс”. Тхе Астропхyсицал Јоурнал. 482 (1): 442—447. Бибцоде:1997АпЈ...482..442Б. арXив:астро-пх/9612155 . дои:10.1086/304151. 
  2. ^ Басри, Гибор (1998). Рафаел Реболо; Едуардо L. Мартíн; Марíа Роса Запатеро-Осорио, ур. „Тхе Литхиум Тест фор Yоунг Броwн Дwарфс (инвитед ревиеw)”. Процеедингс оф а Wорксхоп Хелд ин Пуерто де ла Цруз, Тенерифе, Спаин, 17–21 Марцх 1997, АСП Цонференце Сериес #134. 134: 394. Бибцоде:1998АСПЦ..134..394Б.