Evoluzione delle giovani stelle Ae/Be di Herbig dallo studio del Litio. Lo studio: “Lithium and the evolution of intermediate-mass T Tauri and Herbig stars. Rotation, accretion, and planets” di I. Mendigutía (Centro de Astrobiología)
Evoluzione interna delle giovani stelle di massa intermedia rivelata dall’abbondanza chimica del Litio
Le giovani stelle di massa intermedia (con una massa compresa tra 1.5 e 3.5 masse solari) attraversano un’evoluzione estremamente rapida della propria struttura interna nei primi milioni di anni di vita. Partendo da una configurazione completamente convettiva (in cui l’energia viene trasportata dal nucleo verso l’esterno tramite moti convettivi), queste stelle sviluppano velocemente una zona radiativa (dove l’energia si propaga sotto forma di radiazione) la cui estensione cresce nel tempo.
Questo processo influenza la generazione del campo magnetico e, di conseguenza, l’interazione tra quest’ultimo e il disco protoplanetario (il disco di gas e polveri che circonda le stelle giovani, sito della formazione planetaria). Tale accoppiamento non è un fenomeno marginale: è proprio tramite questa interazione magnetica che avviene il trasferimento di massa dal disco alla stella (accrescimento).
Non potendo osservare direttamente l’interno delle stelle, gli astronomi utilizzano metodi d’indagine indiretti, come la misurazione dell’abbondanza superficiale del Litio. Questo elemento, prodotto in grandi quantità durante il Big Bang, viene distrutto rapidamente all’interno delle stelle quando la temperatura raggiunge circa i 2.5 milioni di gradi.
Nelle stelle giovani e in quelle di piccola massa, i moti convettivi rimescolano la materia, trasportando il Litio dalla superficie verso le zone interne più calde, dove viene consumato. Pertanto, un’elevata abbondanza di Litio è solitamente indice di giovane età. Nei modelli delle stelle Ae/Be di Herbig, si prevede che il Litio venga distrutto più lentamente rispetto alle stelle di massa minore, proprio a causa dello sviluppo precoce della zona radiativa che “isola” la superficie dalle zone calde profonde.
Per verificare questa teoria, un team di ricercatori guidato dall’astrofisico I. Mendigutía (Centro de Astrobiología, CSIC-INTA, Madrid) ha analizzato i dati spettroscopici di 71 stelle Ae/Be di Herbig allo scopo di misurare le abbondanze del Litio, misurare il tasso di accrescimento di gas dal disco protoplanetario alla stella, e determinare le proprietà fisiche di queste stelle.
Lo studio conferma che la distruzione del Litio in queste stelle è meno rapida rispetto alle stelle di massa piccola (come le T Tauri). Inoltre, i risultati evidenziano un’intensa interazione tra il campo magnetico stellare e il disco protoplanetario, nonostante una minore attività magnetica complessiva e una dispersione del disco più veloce. Questi risultati sono fondamentali per ampliare la nostra comprensione della formazione stellare e planetaria in un intervallo di massa meno esplorato rispetto a quello solare o sub-solare.
La ricerca è stata pubblicata sulla rivista Astronomy & Astrophysics nell’articolo: “Lithium and the evolution of intermediate-mass T Tauri and Herbig stars. Rotation, accretion, and planets“. Tra i coautori figura anche l’astrofisico J. Maldonado dell’INAF – Osservatorio Astronomico di Palermo.
La figura (cliccare qui per visualizzarla interamente) mostra una collezione di stelle Ae/Be di Herbig analizzate in questo studio.
