Italienska astronomer har rapporterat upptäckten av en ny litiumrik galaktisk Cepheid-stjärna, identifieras av högupplösta spektroskopiska observationer. Det nyfunna föremålet, betecknad V363 Cas, är den femte litiumrika klassiska Cepheiden i vår Vintergatans galax. Studien som beskriver fyndet publicerades den 5 juni på arXiv.org.

Cepheidvariabler (eller Cepheider) är lysande, gul, horisontella grenstjärnor som ändrar sin ljusstyrka med tiden som ett resultat av regelbundna stjärnpulseringar. Med tanke på att deras variationsperioder är nära relaterade till deras ljusstyrka, astronomer använder dem för att mäta interstellära och intergalaktiska avstånd.

Klassiska cefeider (DCEPs), även känd som Population I Cepheider, genomgår pulsationer med mycket regelbundna mens i storleksordningen dagar till månader. Med tanke på att deras pulsations- och stjärnparametrar är strikt anslutna, DCEPs används också som en testbädd för stjärnutvecklingsteorier.

Av särskilt intresse är litiumrika DCEP, eftersom litium förväntas förbrukas av protonfångst efter den första muddringen som inträffar i början av fasen av den röda jättegrenen (RGB). Dessa föremål är extremt sällsynta; hittills, endast fyra DCEPs med ökat litiummängd har upptäckts i vår galax.

Ett team av astronomer ledda av Giovanni Catanzaro från Catanias astrofysiska observatorium i Italien har nyligen upptäckt ett nytt tillägg till den korta listan över dessa sällsynta cepheider. Med hjälp av 3,5-meters Telescopio Nazionale Galileo (TNG), de fann att V363 Cas, en stjärna som ursprungligen identifierades som en RR Lyrae-variabel för mer än 20 år sedan, visar sig vara en multi-mode DCEP som uppvisar ett överflöd av litium.

Högupplösta spektroskopiska observationer av V363 Cas med TNG gjorde det möjligt för Catanzaros team att härleda dess nyckelparametrar och kemiska överflöd. Forskarna fann att stjärnan har en massa på cirka 3,2 solmassor, effektiv temperatur på ca 6, 650 K, och solliknande mängder av kol och syre, men är betydligt mer litiumrik än vår sol.

Enligt tidningen, V363 Cas har ett överflöd av litium på en nivå av cirka 2,86 dex, tillsammans med järn, kol- och syrehalter på cirka −0,30, −0,06, och 0,00 dex, respektive. Astronomerna noterade att stjärnans litiummängd är 1,8 dex över det genomsnittliga värdet för DCEP-populationen.

Dessutom, studien fann att perioden för V363 Cas (cirka 0,54 dagar) ökar. Forskarna beräknade att dess period ökar med en hastighet av cirka 0,00008 dagar på 100 år.

De drog slutsatsen att den ökande perioden av V363 Cas, tillsammans med dess litiumrika natur och solliknande överflöd av kol och syre, tyder på att stjärnan befinner sig under den första korsningen av den så kallade instabilitetsremsan i Hertzsprung–Russell-diagrammet. Detta, enligt tidningsförfattarna, ger några tips om utvecklingen av litiumrika DCEPs i allmänhet.

"Våra resultat gynnar scenariot där de fem galaktiska Li-rika DCEP:erna först korsar instabilitetsremsan, ha haft långsamt roterande stamfader under sin huvudsekvensfas, " skrev forskarna.

© 2020 Science X Network