Kan hvide dværge hjælpe med at løse det kosmologiske lithiumproblem?

Hvide dværge, de kompakte rester af stjerner med lav og mellemmasse, tilbyder potentiel indsigt i løsningen af ​​det kosmologiske lithiumproblem - den observerede uoverensstemmelse mellem lithiummængden forudsagt af standardmodellen for Big Bang nukleosyntese (BBN) og mængden målt i metal- stakkels stjerner. Her er hvordan hvide dværge kan bidrage til at løse dette problem:

Lithiumdestruktion:Hvide dværge kan ødelægge lithium gennem forskellige processer, der forekommer i deres indre. Efterhånden som hvide dværge afkøles, og deres ydre lag bliver degenereret, udvikler de et område kendt som konvektionshylsteret. Inden for denne kappe kan lithium effektivt brændes ind i helium via reaktioner, der involverer protoner eller andre lette kerner. Denne lithiumdestruktion hjælper med at reducere den primordiale lithiumoverflod forudsagt af BBN.

Tilvækst fra det interstellare medium:Hvide dværge kan ophobe stof fra det omgivende interstellare medium, inklusive gas og støv, der indeholder lithium. Denne proces kan introducere yderligere lithium i hvide dværg-atmosfærer, hvilket potentielt øger den observerede lithium-overflod. Ved at studere tilvæksthastighederne og den kemiske sammensætning af det ophobede materiale kan astronomer få indsigt i lithiumberigelsesprocesserne og begrænse det overordnede lithiumbudget i galaksen.

Stjernesammenlægninger og masseoverførsel:I binære stjernesystemer, der indeholder en hvid dværg og en ledsagerstjerne, kan masseoverførsel forekomme mellem komponenterne. Hvis følgestjernen er relativt lithiumrig, kan den overføre lithium til den hvide dværg under specifikke evolutionære stadier. Dette scenarie giver mulighed for forbedring af lithium i nogle hvide dværge.

Lithiumretention:Nogle hvide dværge kan bevare deres oprindelige lithiumoverflod, hvis de undgår effektive lithiumdestruktionsmekanismer. Dette kan forekomme i visse evolutionære scenarier, såsom dem, der involverer stabil masseoverførsel eller et bestemt område af stjernemasser. Ved at identificere og studere sådanne hvide dværge kan astronomer få værdifuld information om det oprindelige lithiumindhold og de forhold, hvorunder lithium tilbageholdes.

Ved at udforske lithiummængderne i hvide dværge og forstå de processer, der påvirker lithiumdestruktion og berigelse, kan astronomer give vigtige begrænsninger på BBN-modellen og hjælpe med at forbedre vores forståelse af det tidlige univers. Det er imidlertid afgørende at overveje de begrænsninger og skævheder, der er forbundet med observationer af hvid dværg, og at kombinere indsigt fra flere kilder for fuldt ud at adressere kompleksiteten af ​​det kosmologiske lithiumproblem.