Estudio de la abundancia del litio en el Sol y estrellas de tipo solar: un enfoque basado en los efectos de la rotación, campo magnético y convección variables

• Autores: Roque Caballero Navarro
• Directores de la Tesis: Juan Carlos Suárez Yanes (codir. tes.), Antonio García Hernández (codir. tes.)
• Lectura: En la Universidad de Granada ( España ) en 2025
• Idioma: español
• ISBN: 9791370150440
• Número de páginas: 184
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: DIGIBUG
• Resumen
  • español

    La investigación de las aparentes anomalías en la abundancia superficial de litio observadas en el Sol y en cúmulos globulares estelares jóvenes dentro de contextos astrofísicos contemporáneos es una línea de investigación muy prometedora para avanzar en nuestra comprensión de los mecanismos que influyen en el agotamiento del litio a lo largo de la evolución estelar. Este estudio profundiza en la intrincada interacción entre la mezcla rotacional y los efectos hidrostáticos rotacionales en estrellas de pre-secuencia principal (PMS) y de secuencia principal (MS) empleando simulaciones de modelos en rotación. La evolución del litio para modelos solares se examina bajo la influencia combinada de la Teoría de la Longitud de Mezcla (MLT) y el frenado magnético (MB), donde la intensidad del campo magnético (B) y la parametrización MLT (αMLT) evolucionan dinámicamente con parámetros solares clave, como son la velocidad angular (Ω), la temperatura efectiva (Teff) o la densidad (ρ). Se propone un enfoque que minimiza la incorporación de parámetros libres para estas magnitudes y que consigue reproducir resultados coherentes con los datos observacionales. Hemos generado modelos solares, que reflejan la naturaleza dinámica de B y αMLT a lo largo de la evolución estelar, y se contrastaron con datos observacionales de cúmulos abiertos jóvenes obtenidos a través del Gaia-ESO Survey (GES). Hemos descrito cómo la inclusión de valores variables de B y αMLT reproducen de manera congruente los resultados de trabajos anteriores en los que estas aproximaciones se abordaron por separado. Hemos dado un paso más al incorporarlos conjuntamente en nuestros modelos, y estudiado el efecto combinado que producen sobre la historia rotacional y las abundancias superficiales de litio en modelos solares, obteniendo resultados también compatibles con los datos observacionales. Nuestros resultados sugieren un límite inferior robusto de 1.133 dex para las abundancias superficiales de litio en estrellas análogas al Sol, alineándose con las observaciones solares y arrojando luz sobre el intrincado equilibrio de los procesos físicos que gobiernan el contenido de litio en las atmósferas estelares. Asimismo, obtenemos valores teóricos de αMLT acordes con el intervalo [1.76, 1.78] documentado en trabajos anteriores. A la vista de estos prometedores resultados, nuestros modelos ofrecen una alternativa consistente y completa a aquellos con valores fijos, y con un tratamiento aislado de B y αMLT. Hemos conseguido obtener simultáneamente resultados que son compatibles con la abundancia superficial de litio, velocidad angular y valores αMLT medidos para el Sol, todo ello reduciendo el número de parámetros libres usados comúnmente en los modelos.

  • English

    Investigating the apparent anomalies in lithium surface abundance observed in the Sun and young stellar globular clusters within contemporary astrophysical contexts holds significant promise for advancing our comprehension of the mechanisms influencing lithium depletion throughout stellar evolution. This study delves into the intricate interplay between rotational mixing and rotational hydrostatic effects in pre-main sequence (PMS) and main sequence (MS) stars by employing simulated grids of rotating models. The Li evolution of solar models is scrutinized under the combined influence of Mixing Length Theory (MLT) and magnetic braking (MB), where the magnetic field strength (B) and MLT parameterization (αMLT) dynamically evolve with key solar parameters. A novel approach avoiding fixed values for these parameters is proposed, yielding results consistent with observational data. The evolution of lithium for solar models is examined under the combined influence of Mixing Length Theory (MLT) and magnetic braking (MB), where the magnetic field strength (B) and MLT parameterization (αMLT) evolve dynamically with key solar parameters, such as angular velocity (Ω), effective temperature (Teff) or density (ρ). An approach is proposed that minimizes the incorporation of free parameters for these magnitudes and reproduces results consistent with observational data. We have generated solar models, reflecting the dynamic nature of B and αMLT throughout stellar evolution, and contrasted them with observational data from young open clusters obtained through the Gaia-ESO Survey (GES). We have described how the inclusion of variable values of B and αMLT congruently reproduces the results of previous work in which these alternatives were addressed separately. We have gone a step further by incorporating them together in our models, and studied their combined effect on the rotational history and surface abundances of lithium in solar models, obtaining results that are also compatible with observational data. Our findings suggest a robust lower limit of 1.133 dex for the surface abundances of lithium in Sun-analogous stars, aligning with solar observations and shedding light on the intricate balance of physical processes governing the lithium content in stellar atmospheres. We also obtain theoretical values of αMLT in agreement with the range [1.76, 1.78] documented in previous works. In view of these promising results, our models offer a consistent and complete alternative to those with fixed values, and with an isolated treatment of B and αMLT. We have managed to simultaneously obtain results that are compatible with the measured lithium surface abundance, angular velocity, and αMLT values for the Sun, all while reducing the number of free parameters commonly used in the models.