Un catalogo di abbondanze di Litio dalla Gaia-ESO Survey. L’articolo: “The Gaia-ESO Survey: Lithium measurements and new curves of growth” di E.Franciosini (INAF-OA Arcetri) pubblicato su A&A
In astrofisica, esistono elementi chimici particolarmente interessanti poiché forniscono diagnostiche importanti in diversi campi di studio. Un esempio tipico di questi elementi è il litio. La misura dell’abbondanza di questo elemento chimico è importante in campo cosmologico, ad esempio, dove si misura una discrepanza tra le abbondanze di litio osservate nelle stelle di popolazione II e quelle previste dai modelli cosmologici e di sintesi del Big Bang. La misura dell’abbondanza del litio è importante anche per comprendere diversi aspetti dell’evoluzione stellare e galattica, nonché i processi di nucleosintesi che avvengono all’interno delle stelle.
Questi studi richiedono osservazioni spettroscopiche ad alta risoluzione su numerosi campioni stellari che includono stelle di diverso tipo, diverse fasi evolutive, massa, età, etc. Osservazioni di questo tipo sono fornite dalla campagna osservativa Gaia-ESO Survey, realizzata con gli spettrografi GIRAFFE e UVES montati sul Very Large Telescope dell’European Southern Observatory nel sito di Paranal (Cile). Questa campagna osservativa ha incluso 115000 stelle in diverse fasi evolutive, comprendendo sia stelle in ammassi stellari di varia età, che stelle giganti di campo.
Il team guidato dall’astrofisica E. Franciosini (INAF – Osservatorio Astrofisico di Arcetri) ha analizzato le osservazioni ottenute per la Gaia-ESO Survey, allo scopo di produrre un catalogo omogeneo di abbondanze chimiche di Litio delle stelle incluse nella survey. L’abbondanza di Litio è misurata partendo dalla larghezza equivalente osservata nello spettro, confrontandola poi con curve di crescita realizzate partendo da una griglia di spettri teorici. Ricordando che lo spettro indica la distribuzione di intensità della radiazione emessa dalla sorgente in funzione della lunghezza d’onda, la larghezza equivalente corrispondee alla quantità di segnale sottratto al livello del continuo in corrispondenza di una determinata riga. Questo segnale è infatti “sottratto” all’emissione continua perché assorbito dagli atomi di un determinato elemento chimico (in questo caso il Litio) presente nell’atmosfera della stella. La “curva di crescita” lega quindi la larghezza equivalente di una riga osservata in uno spettro, con l’abbondanza di quel determinato elemento chimico. Grazie a questa tecnica, il team ha realizzato un catalogo di abbondanze stellari di Litio che comprende circa 38000 stelle, costituendo il primo catalogo di misure omogenee di Litio per un campione tanto vasto e vario di stelle della Via Lattea. Sia lo studio che il catalogo, reso disponibile alla comunità scientifica, sono descritti nell’articolo: “The Gaia-ESO Survey: Lithium measurements and new curves of growth“, recentemente pubblicato sulla rivista Astronomy and Astrophysics. Tra i membri del team figurano anche L. Prisinzano e G. Micela dell’INAF – Osservatorio Astronomico di Palermo.
La figura (cliccare qui per visualizzare l’immagine interamente) mostra due esempi di spettri GIRAFFE di due stelle di classe spettrale M (temperatura efficace di 3500 K) caratterizzate da due abbondanze diverse di Litio. I due spettri sono identici in tutto, ad eccezione della riga di assorbimento alla lunghezza d’onda segnata dalla linea rossa, che corrisponde alla riga del Litio. La stella a cui si riferisce lo spettro in alto è quasi priva di Litio, mentre in quella corrispondente allo spettro in basso, avendo un’alta abbondanza di questo elemento, la linea di assorbimento del Litio è ben evidente.
