La quema de litio es un proceso nucleosintético en el que el litio se agota en una estrella . El litio generalmente está presente en las enanas marrones y no en las estrellas más antiguas de baja masa. Las estrellas, que por definición deben alcanzar la alta temperatura (2,5 × 10 6 K) necesaria para fusionar el hidrógeno , agotan rápidamente su litio.
La quema del isótopo más abundante del litio , el litio-7, se produce mediante una colisión de 7 Li y un protón que produce berilio-8 , que rápidamente se desintegra en dos núcleos de helio-4 . La temperatura necesaria para esta reacción está justo por debajo de la temperatura necesaria para la fusión del hidrógeno . La convección en estrellas de baja masa garantiza que se agote el litio en todo el volumen de la estrella. [1] Por lo tanto, la presencia de la línea de litio en el espectro de una enana marrón candidata es un fuerte indicador de que efectivamente es subestelar.
A partir de un estudio de la abundancia de litio en las estrellas 53 T Tauri , se ha descubierto que el agotamiento del litio varía fuertemente con el tamaño, lo que sugiere que el litio se quema por la cadena PP , durante las últimas etapas altamente convectivas e inestables durante la fase posterior pre-secuencia principal de La contracción de Hayashi puede ser una de las principales fuentes de energía de las estrellas T Tauri. La rotación rápida tiende a mejorar la mezcla y aumentar el transporte de litio a capas más profundas donde se destruye. Las estrellas T Tauri generalmente aumentan su velocidad de rotación a medida que envejecen, mediante contracción y rotación, ya que conservan el momento angular. Esto provoca una mayor tasa de pérdida de litio con la edad. La quema de litio también aumentará con temperaturas y masa más altas, y durará como máximo un poco más de 100 millones de años.
La cadena de PP para la quema de litio es la siguiente
No ocurrirá en estrellas con menos de sesenta veces la masa de Júpiter. De esta forma, la tasa de agotamiento del litio se puede utilizar para calcular la edad de la estrella.
El uso de litio para distinguir las enanas marrones candidatas de las estrellas de baja masa se conoce comúnmente como prueba del litio . Las estrellas más pesadas como el Sol pueden retener litio en sus atmósferas exteriores, que nunca se calientan lo suficiente como para agotar el litio, pero se distinguen de las enanas marrones por su tamaño. Las enanas marrones en el extremo superior de su rango de masa (60 a 75 MJ ) pueden estar lo suficientemente calientes como para agotar su litio cuando son jóvenes. Las enanas con una masa superior a 65 MJ pueden quemar su litio cuando tengan 500 millones de años; por tanto, esta prueba no es perfecta. [2]