ESO väga suurt teleskoopi kasutavad astronoomid arvavad, et nad on leidnud lahenduse "kosmoloogilise liitiumi lahknevusele". Teadlased leidsid, et nendel tähtedel on õige kogus liitiumi, see on lihtsalt segatud tähtedesse, vajudes meie teleskoopide vaatevälja. Miks see segamine toimub, on endiselt mõistatus.
ESO väga suure teleskoobiga globaalses klastris tähtede komplekti analüüsides võisid astronoomid leida lahenduse kriitilise kosmoloogilise ja tähe mõistatuse jaoks. Siiani oli piinlik küsimus, miks Suure Paugu toodetud liitiumi arvukus on 2–3 korda suurem kui vanade tähtede atmosfääris mõõdetud väärtus. Teadlaste sõnul peitub vastus selles, et tähe atmosfääris mõõdetud elementide arv väheneb aja jooksul.
"Selliseid suundumusi ennustavad mudelid, mis võtavad arvesse tähtede hajumist tähes," ütles ajakirja Nature [1,2] selle nädala numbris tulemusi käsitleva tulemuse kajastava paberi juht autor Andreas Korn. “Kuid vaatluslikku kinnitust puudus. St kuni tänaseni. ”
Liitium on üks vähestest elementidest, mida Suure Paugu käigus toodeti. Kui astronoomid teavad universumis esineva tavalise aine kogust [3], on üsna lihtne järeldada, kui palju liitiumi varajases universumis loodi. Liitiumi saab mõõta ka vanimate, metallivaeste tähtede järgi, mis moodustuvad ürgse materjaliga sarnasest ainest. Kuid kosmoloogiliselt ennustatud väärtus on liiga suur, et lepitada tähtedes tehtud mõõtmistega. Midagi on valesti, aga mis?
On teada, et difuussed protsessid, mis muudavad tähtede suhtelist arvukust tähtedes, mängivad teatud täheklassides olulist rolli. Raskusjõu mõjul kipuvad rasked elemendid miljardite aastate jooksul tähe nähtavuse tõttu vajuma.
"Eeldatavalt on difusiooni mõju selgemalt väljendunud vanades, väga vaestes tähtedes," ütles Korn. "Arvestades nende vanust, on difusioonil olnud palju aega märkimisväärsete efektide tekitamiseks kui noorematel tähtedel nagu Päike."
Astronoomid algatasid seeläbi vaatluskampaania, et testida neid mudeli ennustusi, uurides mitmesuguseid tähti erinevas evolutsiooni etapis metallivaeses globaalses klastris NGC 6397. Globulaarsed klastrid [4] on selles osas kasulikud laborid, kuna kõik tähed need sisaldavad sama vanust ja keemilist koostist. Eeldatavalt varieeruvad difusiooniefektid evolutsiooni staadiumis. Seetõttu on evolutsiooni etapis mõõdetud atmosfääri arvukuse trend difusiooni signaal.
ESO väga suure teleskoobiga mitme objektiga spektrograafiga FLAMES-UVES jälgiti kaheksateist tähte 2 kuni 12 tunni jooksul. Spektrograaf FLAMES sobib ideaalselt, kuna see võimaldab astronoomidel saada paljude tähtede spektrid korraga. Isegi lähedalasuvas globaalses klastris, näiteks NGC 6397, on eraldamata tähed väga nõrgad ja nõuavad üsna pikka säriaega.
Vaatlused näitavad selgelt süsteemse arvukuse suundumusi NGC 6397 evolutsioonijärjestuses, nagu ennustavad difusioonimudelid täiendava segamisega. Seega, vanade tähtede atmosfääris mõõdetud arvukus ei tähenda rangelt seda gaasi, millest tähed algselt moodustasid.
"Kui see efekt on parandatud, vastab vanades väljaulatumatutes tähtedes mõõdetud liitiumi arvukus kosmoloogiliselt ennustatud väärtusega," ütles Korn. "Kosmoloogiline liitiumi lahknevus on seega suures osas kõrvaldatud."
"Pall on nüüd teoreetikute laagris," lisas ta. "Nad peavad tuvastama füüsilise mehhanismi, mis on täiendava segamise aluseks."
Märkused
[1]: “Kosmoloogilise liitiumi lahknevuse tõenäoline tähelahendus”, autor A.J. Korn jt.
[2]: meeskonda kuuluvad Andreas Korn, Paul Barklem, Remo Collet, Nikolai Piskunov ja Bengt Gustafsson (Uppsala ülikool, Rootsi), Frank Grundahl (Århusi ülikool, Taani), Olivier Richard (Université Montpellier II, Prantsusmaa). ) ja Ljudmila Mashonkina (Venemaa Teaduste Akadeemia, Venemaa).
[3]: Universumi ainesisalduse ülitäpsed mõõtmised tehti viimastel aastatel kosmilise mikrolaine tausta uurimisega.
[4]: globaalsed klastrid on suured tähtede kogumid; meie galaktikast, Linnuteest, on teada üle 100. Suurimad sisaldavad miljoneid tähti. Need on ühed vanimad objektid, mida universumis täheldati, ja need moodustati oletatavasti umbes samal ajal Linnutee galaktikaga, paarsada miljonit aastat pärast Suurt Pauku.
Algne allikas: ESO pressiteade
