Astronómovia používajúci veľmi veľký teleskop ESO si myslia, že našli riešenie „kozmologického lítiového rozporu“. Vedci zistili, že tieto hviezdy majú správne množstvo lítia, iba sa zmiešajú s hviezdami a klesajú z pohľadu našich ďalekohľadov. Prečo sa toto miešanie deje je stále záhadou.
Pri analýze súboru hviezd v guľovom zhluku pomocou veľmi veľkého ďalekohľadu ESO mohli astronómovia nájsť riešenie kritickej kozmologickej a hviezdnej hádanky. Až doteraz bola trápna otázka, prečo je množstvo lítia produkovaného vo Veľkom tresku 2 až 3-krát vyššie ako hodnota nameraná v atmosfére starých hviezd. Odpoveď podľa vedcov spočíva v tom, že množstvo prvkov meraných v atmosfére hviezdy sa časom znižuje.
"Takéto trendy predpovedajú modely, ktoré zohľadňujú šírenie prvkov v hviezdach," uviedla Andreas Korn, vedúca autorka článku, ktorý podáva správy o výsledkoch tohto týždenného vydania časopisu Nature [1,2]. „Ale chýbalo observačné potvrdenie. To je až doteraz. “
Lítium je jedným z mála prvkov, ktoré boli vyrobené vo Veľkom tresku. Keď astronómovia poznajú množstvo obyčajnej hmoty prítomnej vo vesmíre [3], je celkom ľahké odvodiť, koľko lítia sa vytvorilo v ranom vesmíre. Lítium sa dá merať aj v najstarších, kovovo chudobných hviezdach, ktoré sa vytvorili z hmoty podobnej prvotnému materiálu. Kozmologicky predpovedaná hodnota je však príliš vysoká na to, aby bola v súlade s meraniami uskutočnenými v hviezdach. Niečo nie je v poriadku, ale čo?
Je známe, že difúzne procesy, ktoré menia relatívne množstvo prvkov v hviezdach, zohrávajú úlohu v určitých triedach hviezd. V dôsledku gravitačnej sily budú mať ťažké prvky tendenciu klesať z viditeľnosti do hviezdy v priebehu miliárd rokov.
"Očakáva sa, že účinky rozptylu budú výraznejšie u starých hviezd veľmi chudobných na kov," uviedol Korn. "Vzhľadom na ich vyšší vek mal difúzia viac času na to, aby vyvolala značné účinky ako v mladších hviezdach ako je Slnko."
Astronómovia teda založili pozorovaciu kampaň, aby otestovali tieto predpovede modelu a študovali rôzne hviezdy v rôznych fázach vývoja v globálnom klastri chudom na kov NGC 6397. Guľové zhluky [4] sú v tomto ohľade užitočnými laboratóriami, pretože všetky hviezdy obsahujú rovnaké vekové a počiatočné chemické zloženie. Predpokladá sa, že difúzne účinky sa budú meniť s vývojovým štádiom. Z tohto dôvodu sú merané trendy atmosférickej abundancie s vývojovým stupňom znakom rozptylu.
Osemnásť hviezd bolo pozorovaných počas 2 až 12 hodín pomocou multiobjektového spektrografu FLAMES-UVES na veľmi veľkom ďalekohľade ESO. Spektrograf FLAMES je ideálny, pretože umožňuje astronómom získavať spektrá mnohých hviezd naraz. Dokonca aj v blízkom guľovom zoskupení, ako je NGC 6397, sú nerozvinuté hviezdy veľmi slabé a vyžadujú pomerne dlhé expozičné časy.
Pozorovania jasne ukazujú systematické trendy hojnosti pozdĺž evolučnej postupnosti NGC 6397, ako bolo predpovedané difúznymi modelmi s extra miešaním. Hojnosti merané v atmosfére starých hviezd teda nie sú, presne povedané, reprezentatívne pre plyn, z ktorého boli pôvodne vytvorené hviezdy.
"Akonáhle sa tento účinok napraví, množstvo lítia merané v starých, nezapojených hviezdach súhlasí s kozmologicky predpovedanou hodnotou," uviedol Korn. „Kozmologický lítiový nesúlad je teda do značnej miery odstránený.“
"Lopta je teraz v tábore teoretikov," dodal. "Musia identifikovať fyzikálny mechanizmus, ktorý je pôvodom extra miešania."
Poznámky
[1]: „Pravdepodobné hviezdne riešenie kozmologického lítiového rozporu“, autor: A.J. Korn a kol.
[2]: Tím tvoria Andreas Korn, Paul Barklem, Remo Collet, Nikolai Piskunov a Bengt Gustafsson (Univerzita v Uppsale, Švédsko), Frank Grundahl (Univerzita v Aarhusu, Dánsko), Olivier Richard (Università Montpellier II, Francúzsko). ) a Lyudmila Mashonkina (Ruská akadémia vied, Rusko).
[3]: Vysoko presné merania obsahu hmoty vo vesmíre sa uskutočnili v posledných rokoch štúdiom kozmického mikrovlnného pozadia.
[4]: Guľové zhluky sú veľké zhluky hviezd; v našej galaxii, Mliečnej ceste, je známych viac ako 100. Najväčšie obsahujú milióny hviezd. Sú to niektoré z najstarších predmetov pozorovaných vo vesmíre a pravdepodobne sa vytvorili približne v rovnakom čase ako Galaxia Mliečne dráhy, niekoľko stoviek miliónov rokov po Veľkom tresku.
Pôvodný zdroj: ESO News Release
