Astronomi, ki uporabljajo ESO-jev zelo velik teleskop, menijo, da so našli rešitev za "kozmološko neskladje litija". Raziskovalci so ugotovili, da te zvezde vsebujejo ustrezno količino litija, le da se mešajo v zvezde, ki tone iz vidika naših teleskopov. Zakaj se to mešanje dogaja, je še vedno skrivnost.
Z analizo nabora zvezd v kroglični grozdi z ESO-jevim zelo velikim teleskopom so astronomi morda našli rešitev za kritično kozmološko in zvezdniško uganko. Doslej je bilo neprijetno vprašanje, zakaj je obilo litija, proizvedenega v velikem udaru, faktor 2 do 3-krat večja od vrednosti, izmerjene v atmosferi starih zvezd. Raziskovalci trdijo, da odgovor leži v dejstvu, da se številčnost elementov, merjenih v atmosferi zvezde, s časom zmanjšuje.
"Takšne trende napovedujejo modeli, ki upoštevajo razpršenost elementov v zvezdi," je dejal Andreas Korn, glavni avtor prispevka, ki je poročal o rezultatih v tokratni številki revije Nature [1,2]. "Toda opazovalna potrditev je manjkala. To je do zdaj. "
Litij je eden redkih elementov, ki so ga proizvedli v velikem naletu. Ko astronomi vedo, koliko običajne snovi je prisotno v Vesolju [3], je precej enostavno ugotoviti, koliko litija je nastalo v zgodnjem Vesolju. Litij je mogoče izmeriti tudi v najstarejših, kovinsko slabih zvezdah, ki so nastale iz snovi, podobne prvobitnemu materialu. A kozmološko predvidena vrednost je previsoka, da bi se lahko uskladila z meritvami, opravljenimi v zvezdah. Nekaj ni v redu, ampak kaj?
Dobro je znano, da difuzni procesi, ki spreminjajo relativno številčnost elementov v zvezdah, igrajo vlogo v določenih vrstah zvezd. Pod silo gravitacije bodo težki elementi tekom milijard let težili iz zvezde v zvezdo.
"Pričakuje se, da bodo učinki difuzije bolj izraziti pri starih, zelo kovinskih zvezdah," je dejal Korn. "Glede na njihovo večjo starost je difuzija imela več časa, da ustvari znatne učinke kot pri mlajših zvezdah, kot je Sonce."
Astronomi so tako ustanovili opazovalno kampanjo za preizkušanje teh napovedi modelov, ki so preučevali različne zvezde v različnih fazah evolucije v kovinsko slabem krogličnem grozdu NGC 6397. Globularni grozdi [4] so v tem pogledu koristni laboratoriji, kot vse zvezde vsebujejo enako starost in začetno kemijsko sestavo. Difuzijski učinki naj bi bili različni od evolucijske stopnje. Zato so merjeni trendi številčnosti ozračja z evolucijsko stopnjo znak difuzije.
Osemnajst zvezd smo opazovali od 2 do 12 ur z večpredmetnim spektrografom FLAMES-UVES na zelo velikem teleskopu ESO. Spektrograf FLAMES je idealno primeren, saj omogoča astronomom, da dobijo spektre številnih zvezd hkrati. Tudi v bližnjem krogličnem grozdu, kot je NGC 6397, so nerazvite zvezde zelo blede in zahtevajo precej dolge čase izpostavljenosti.
Opazovanja jasno kažejo sistematične trende številčnosti po evolucijskem zaporedju NGC 6397, kot so napovedali difuzijski modeli z dodatnim mešanjem. Tako številčnost, izmerjena v atmosferi starih zvezd, ni, strogo gledano, reprezentativna za plin, iz katerega so prvotno nastale zvezde.
"Ko se ta učinek popravi, se obilo litija, izmerjeno v starih, nerazvitih zvezdah, ujema s kozmološko predvideno vrednostjo," je dejal Korn. "Tako je kozmološko neskladje litija v veliki meri odpravljeno."
"Žoga je zdaj v taboru teoretikov," je dodal. "Ugotoviti morajo fizični mehanizem, ki je izvor dodatnega mešanja."
Opombe
[1]: "Verjetna zvezdna rešitev kozmološkega litijevega neskladja", avtor A.J. Korn in sod.
[2]: Ekipo sestavljajo Andreas Korn, Paul Barklem, Remo Collet, Nikolaj Piskunov in Bengt Gustafsson (Univerza v Uppsali, Švedska), Frank Grundahl (University of Aarhus, Danska), Olivier Richard (Università © Montpellier II, Francija) ), in Lyudmila Mashonkina (Ruska akademija znanosti, Rusija).
[3]: V zadnjih letih smo z natančnimi meritvami kozmičnega mikrovalovnega ozadja opravili visoko natančne meritve vsebnosti snovi v vesolju.
[4]: Globularni grozdi so veliki agregati zvezd; v naši galaksiji Mlečna pot je znanih več kot 100. Največji vsebujejo milijone zvezd. So nekateri najstarejši predmeti, ki so jih opazili v vesolju in so verjetno nastali približno istočasno kot Galaksija Mlečne poti, nekaj sto milijonov let po velikem udaru.
Izvirni vir: ESO News Release
