Астрономите, използващи много големия телескоп на ESO, смятат, че са намерили решение на „космологичното несъответствие на лития“. Изследователите откриха, че тези звезди имат необходимото количество литий, той просто се смесва в звездите, потъвайки извън гледката на нашите телескопи. Защо това смесване се случва все още е загадка.
Анализирайки набор от звезди в кълбовиден клъстер с много големия телескоп на ESO, астрономите може би са намерили решението на критична космологична и звездна загадка. Досега смущаващ въпрос беше защо изобилието на литий, произведено в Големия взрив, е фактор 2 до 3 пъти по-високо от стойността, измерена в атмосферите на стари звезди. Отговорът, според изследователите, се крие във факта, че изобилието от елементи, измерени в атмосферата на звезда, намалява с времето.
„Такива тенденции се прогнозират от модели, които отчитат разпространението на елементи в една звезда“, казва Андреас Корн, водещ автор на доклада, отчитащ резултатите в седмичния брой на списанието Nature [1,2]. „Но липсваше наблюдение за наблюдение. Тоест, досега. “
Литият е един от малкото елементи, произведени в Големия взрив. След като астрономите знаят количеството обикновена материя, присъстваща във Вселената [3], е доста просто да се установи колко литий е създаден в ранната Вселена. Литият може да се измерва и в най-старите звезди, бедни на метал, които са се образували от материя, подобна на първоначалния материал. Но космологично прогнозираната стойност е твърде висока, за да се съгласува с измерванията, направени в звездите. Нещо не е наред, но какво?
Известно е, че дифузионните процеси, променящи относителното изобилие на елементи в звездите, играят роля в определени класове звезди. Под силата на гравитацията тежките елементи ще са склонни да потъват от видимостта в звездата в течение на милиарди години.
„Очаква се ефектите на дифузия да бъдат по-силно изразени при стари, много бедни на метал звезди“, каза Корн. „Като се има предвид тяхната по-голяма възраст, дифузията е имала повече време да произведе значителни ефекти, отколкото при по-млади звезди като Слънцето.“
По този начин астрономите започнаха наблюдателна кампания за тестване на тези прогнози на модела, изучавайки разнообразни звезди в различни етапи на еволюция в клетъчния клетъчен беден NGC 6397. Кълбовидните клъстери [4] са полезни лаборатории в това отношение, както всички звезди те съдържат идентична възраст и първоначален химичен състав. Предполага се, че дифузионните ефекти варират в еволюционен стадий. Следователно, измерените тенденции на атмосферното изобилие с еволюционен стадий са признак на дифузия.
Осемнадесет звезди бяха наблюдавани между 2 и 12 часа с многообектния спектрограф FLAMES-UVES на много големия телескоп на ESO. Спектрографът FLAMES е идеално подходящ, тъй като позволява на астрономите да получават спектри на много звезди наведнъж. Дори в близък кълбовиден клъстер като NGC 6397, неразвитите звезди са много слаби и изискват доста дълги времена на излагане.
Наблюденията ясно показват систематични тенденции на изобилие по еволюционната последователност на NGC 6397, както е предвидено от дифузионни модели с допълнително смесване. Следователно изобилията, измерени в атмосферите на стари звезди, не са, строго казано, представителни за газа, от който първоначално са се образували звездите.
„След като този ефект бъде коригиран, изобилието на литий, измерено в стари неразвити звезди, се съгласява с космологично прогнозираната стойност“, каза Корн. „Космологичното несъответствие на лития по този начин е отстранено до голяма степен.“
„Топката вече е в лагера на теоретиците“, добави той. „Те трябва да идентифицират физическия механизъм, който е в началото на допълнителното смесване.“
бележки
[1]: „Вероятно звездно решение на космологичното литиево разминаване“, от A.J. Korn et al.
[2]: Екипът се състои от Андреас Корн, Пол Барклем, Ремо Колет, Николай Пискунов и Бенг Густафсон (Университет в Упсала, Швеция), Франк Грундал (Университет в Орхус, Дания), Оливие Ричард (Università © Montpellier II, Франция) ) и Людмила Машонкина (Руска академия на науките, Русия).
[3]: През последните години бяха направени високоточни измервания на съдържанието на материята във Вселената чрез изучаване на космическия микровълнов фон.
[4]: Кълбовидните клъстери са големи агрегати от звезди; над 100 са известни в нашата галактика Млечния път. Най-големите съдържат милиони звезди. Те са едни от най-старите обекти, наблюдавани във Вселената и по презумпция са образувани приблизително по същото време като Галактиката на Млечния път, няколкостотин милиона години след Големия взрив.
Оригинален източник: ESO News Release
