Estudio de la relación rotación estelar-litio en el cúmulo σ Ori

Abstract

El fenómeno de la dispersión del litio fotosférico en las estrellas jóvenes de temperaturas super ciales Teff < 5500 K ha sido ampliamente estudiado, sin embargo no se ha establecido una explicación de nitiva. Estudios de los años 90 del cúmulo de las Pléyades con una edad de ~125 Ma informan de una conexión entre la dispersión observada y la rotación. Asimismo, trabajos más recientes la registran en cúmulos y asociaciones más jóvenes como NGC 2264, β Pic, IC 2602 y α Per. En consecuencia, la rotación estelar se ha convertido en un elemento clave para entender este fenómeno. Esta tesis explora la relación entre el contenido de litio y la rotación estelar durante estados evolutivos muy tempranos en la vida de las estrellas, empleando 167 observaciones espectroscópicas Hectochelle de alta resolución (R ~ 34000) en la región del cúmulo σ Ori con una edad de ~3 Ma. Utilizando la técnica de correlación cruzada de Fourier se establecen los valores de la velocidad ecuatorial proyectada (vsini) de 95 objetos, que luego se comparan en un diagrama EW(Li)-Teff con anchos equivalentes de la línea de Li I λ6708 reportados en la literatura. Gracias a la popularidad del cúmulo por su juventud, cercanía, muy bajo enrojecimiento, y un amplio rango de masas, se cuenta con gran cantidad de información sobre él en la literatura. Por esta razón se decide incluir al análisis litio-rotación, los parámetros: naturaleza binaria y estado evolutivo del disco, que también han sido considerados para explicar la dispersión en las abundancias de litio. En el rango de temperaturas super ciales entre 4100 y 4900 K (~ 0.55-0.72 Mo ) se advierte lo que parece ser una triple correlación entre el tipo de disco, la rotación y el agotamiento de litio. Este trabajo constituye al día de hoy la caracterización espectroscópica más extensa y de mayor resolución de la rotación estelar del cúmulo σ Ori. Representa igualmente el primer intento por estudiar la conexión litio-rotación a 3 Ma, que es una edad crucial en la vida de las estrellas jóvenes porque empiezan a notarse las transiciones evolutivas de los discos protoplanetarios, así como el agotamiento del litio atmosférico. (Texto tomado de la fuente).

The phenomenon of photospheric lithium dispersion in young stars with surface temperatures Teff < 5500 K has been extensively studied, however a de finitive explanation has not been established. Studies from the 1990s of the Pleiades cluster with an age of ~125 Myr report a connection between the observed dispersion and rotation. Likewise, more recent works record it in younger clusters and associations such as NGC 2264, β Pic, IC 2602 and α Per. Consequently, stellar rotation has become a key element in understanding this phenomenon. This thesis explores the relationship between lithium content and stellar rotation during very early evolutionary stages in the life of stars, using 167 high-resolution (R ~ 34000) Hectochelle spectroscopic observations on the region of the σ Ori cluster with an age of ~3 Myr. Adopting the Fourier cross-correlation technique, projected rotational velocities (vsini) are determined. Then in a EW(Li)-Teff plane, vsini values are compared with Li I λ6708 equivalent widths found in the literature. Thanks to the popularity of the cluster because of its youth, proximity, very low redness, and a wide range of masses, a great deal of information about it is available in the literature. For this reason, it was decided to include the parameters: binary systems and disc evolutionary stages, into the lithium-rotation analysis. These parameters have also been considered to explain the dispersion of lithium abundances. What appears to be a triple correlation between disc type, rotation, and lithium depletion, is noted in the range of surface temperatures from 4100 to 4900 K (~ 0.55-0.72 M o). This work constitutes to date the most extensive and with highest resolution spectroscopic characterization of the σ Ori cluster stellar rotation. It also represents the fi rst attempt to study the lithium-rotation connection at 3 Myr, which is a crucial age in the life of young stars because beginnings of protoplanetary disc evolution become evident, as well as lithium depletion.