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c11:misure_di_li_atmosferico

A11.4 Misure di Li atmosferico

Le misure di abbondanza di $^7$Li nelle atmosfere delle stelle povere di metalli è un dato di grande rilevanza per le indagini sulla produzione di elementi nel quadro della cosmologia del Big Bang. Il problema di quanto il Li rivelato in quelle stelle possa essere assunto direttamente come valore cosmologico è stato a lungo dibattuto. Misure del rapporto $^6$Li/$^7$Li sembrerebbero confortare una tale ipotesi, sembrando escludere l'efficienza di meccanismi di distruzione che avrebbero maggiormente operato sul più fragile nuicleo di $^6$Li. Qui vogliamo però interessarci dell'evidenza osservativa per la quale in tutte le stelle il Li atmosferico scompare progressivamenteal al diminuire delle temperature efficaci al di sotto di un determinato valore.

La Fig. 11.16 riporta a titolo di esempio nel pannello di sinistra le abbondanze atmosferiche misurate lungo la sequenza principale degli ammassi delle Iadi e Pleiadi. In linea di principio tale andamento riponde a ben precise previsioni teoriche. Al diminuire della temperatura efficace aumenta infatti la profondità raggiunta dalla convezione subatmosferica e, con essa, la temperatura raggiunta del rimescolamento convettivo. Conseguentemente il Li viene portato a temperature sempre più elevate dove viene distrutto per catture protoniche.

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Fig. 11.16 Pannello di sinistra: abbondanza di $^7$Li nelle atmosfere di stelle di Sequenza Principale negli ammassi delle Iadi e Pleiadi. La freccia indica il “dip” presente nelle Iadi, attribuito ad ulteriori effetti di diffusione microscopica e levitazione radiativa. Pannello di destra: la distribuzione di abbondanze nelle Pleiadi confrontata con le previsioni teoriche per due diverse assunzioni sul valore della lunghezza di rimescolamento.

I modelli teorici mostrano che per stelle di massa non troppo piccola tale consumo di Li atmosferico avviene essenzialmente durante le fasi di presequenza, mentre durante tutta la successiva fasi di Sequenza Principale l'abbondanza viene solo marginalmente modificata. Il Pannello di destra della stessa figura mostra come le predizioni teoriche dipendano peraltro fortemente dalle assunzioni sul valore della mixing length: all'aumentare della mixing length diminuisce il gradiente (superadiabatico) di temperatura e aumentano insieme inviluppo convettivo, temperatura di base della convezione e deplezione del Li.

Il riscontro con i dati sperimentali presenta alcuni problemi cui qui brevemente accenniamo. Innanzitutto i dati di deplezione del Li richiederebbero un valore di mixing length diverso da quello adatto ai modelli di Sequenza Principale. Nulla osta peraltro che nelle due fasi la convezione abbia diverse efficienze, come valutate nel quadro della lunghezza di rimescolamento. Più grave è l'evidenza che il valore del Li solare risulta minore di quello misurato negli ammassi, anche se le metallicità sono analoghe e la teoria non prevede tale sensibile diminuzione con l'età. Terminiamo qui questi brevi cenni che intendono solo attirare l'attenzione sul più generale problema degli elementi leggeri nelle atmosfere stellari, problema ancora meritevole di approfondite indagini.


c11/misure_di_li_atmosferico.txt · Ultima modifica: 10/10/2017 15:48 da marco