Az ESO nagyon nagy távcsövét használó csillagászok úgy gondolják, hogy megoldást találtak a „kozmológiai lítium-eltérésekre”. A kutatók azt találták, hogy ezeknek a csillagoknak megfelelő mennyiségű lítiuma van, csak belekeverik a csillagokba, és elsüllyednek távcsöveink látványából. Miért történik ez a keverés, továbbra is rejtély.
Az ESO nagyon nagy távcsövével egy csillagcsoportot egy gömb alakú klaszterben elemezve a csillagászok megoldást találtak egy kritikus kozmológiai és csillagfejtés megoldására. Mostanáig kínos kérdés az volt, hogy a Nagyrobbanás során termelt lítium mennyisége miért 2-3-szor nagyobb, mint a régi csillagok légkörében mért érték. A válasz, a kutatók szerint, abban rejlik, hogy a csillag légkörében mért elemek bősége az idővel csökken.
"Az ilyen tendenciákat olyan modellek jósolják, amelyek figyelembe veszik az elemek eloszlását egy csillagban" - mondta Andreas Korn, a Nature vezető folyóiratának e heti kiadásának eredményeit bemutató cikk vezető szerzője. „De nem volt megfigyelő megerősítés. Vagyis eddig. ”
A lítium egyike azon kevés elemnek, amelyet a Big Bangban előállítottak. Amint a csillagászok megismerik az univerzumban jelen lévő rendes anyag mennyiségét [3], meglehetősen egyszerű megállapítani, hogy mennyi lítiumot teremtett a korai univerzumban. A lítium mérhető a legrégebbi, fémszegény csillagokban is, amelyek az ősanyaghoz hasonló anyagból képződtek. De a kozmológiai szempontból becsült érték túl magas ahhoz, hogy egyeztesse a csillagokban elvégzett mérésekkel. Valami nincs rendben, de mi van?
A csillagok egyes elemeinek relatív mennyiségét megváltoztató diffúziós folyamatokról ismert, hogy bizonyos csillagosztályokban szerepet játszanak. A gravitációs erő hatására a nehéz elemek milliárd év alatt elsüllyednek a csillag láthatóságából.
"A diffúzió hatása várhatóan erősebb lesz a régi, nagyon fémszegény csillagokban" - mondta Korn. "Nagyobb életkoruk miatt a diffúziónak több ideje volt jelentős hatások elérésére, mint a fiatalabb csillagokban, mint például a Nap."
A csillagászok tehát megfigyelési kampányt indítottak a modell előrejelzések kipróbálására, különféle csillagok tanulmányozásával az evolúció különböző szakaszaiban az NGC 6397 fémszegény gömbös klaszterben. A földgömb klaszterek [4] ebben a tekintetben hasznos laboratóriumok, mivel az összes csillag azonos korú és kezdeti kémiai összetételűek. A diffúziós hatások várhatóan változnak az evolúciós szakaszban. Ezért az evolúciós szakaszban mért légköri bőség-tendenciák a diffúzió jele.
Tizennyolc csillagot figyeltünk meg 2 és 12 órán keresztül a több objektumú spektrográfos FLAMES-UVES segítségével az ESO nagyon nagy távcsövején. A FLAMES spektrográf ideálisan alkalmazható, mivel lehetővé teszi a csillagászoknak, hogy egyszerre több csillag spektrumát kapják meg. Még egy közeli gömb alakú klaszterben, mint például az NGC 6397, a nem fejlődő csillagok nagyon halványak és meglehetősen hosszú expozíciós időt igényelnek.
A megfigyelések világosan megmutatják az NGC 6397 evolúciós szekvenciájának szisztematikus gazdagsági tendenciáit, amint azt az extrakeveréses diffúziós modellek megjósolják. Így a régi csillagok légkörében mért mennyiség nem szigorúan képviseli azt a gázt, amelyből az eredeti csillagok keletkeztek.
"Amint ezt a hatást javítják, a régi, nem fejlett csillagokban mért lítiumszint megegyezik a kozmológiai szempontból becsült értékkel" - mondta Korn. "A kozmológiai lítium-eltérés tehát nagyrészt megszűnik."
"A labda most a teoretikusok táborában található" - tette hozzá. "Meg kell határozniuk azt a fizikai mechanizmust, amely az extra keverés eredete."
Megjegyzések
[1]: „A kozmológiai lítium-eltérés valószínű csillagmegoldása”, A.J. Korn et al.
[2]: A csapat tagjai: Andreas Korn, Paul Barklem, Remo Collet, Nikolai Piskunov és Bengt Gustafsson (Uppsala Egyetem, Svédország), Frank Grundahl (Aarhusi Egyetem, Dánia), Olivier Richard (Montpellier II, Franciaország) ) és Ljudmila Mashonkina (Orosz Tudományos Akadémia, Oroszország).
[3]: Az utóbbi években a világegyetem anyagtartalmának nagy pontosságú mérését végezték a kozmikus mikrohullámú háttér tanulmányozásával.
[4]: A gömb alakú klaszterek nagy csillagcsoportok; több mint 100 ismert galaxisunkban, a Tejútban. A legnagyobb csillagok millióit tartalmazza. Ezek a legrégebbi tárgyak, amelyeket az Univerzumban figyeltek meg, és feltehetően a Tejút-galaxissal egyidőben alakultak ki, néhány száz millió évvel a Nagyrobbanás után.
Eredeti forrás: az ESO sajtóközleménye
