Астрономи, що використовують дуже великий телескоп ESO, вважають, що знайшли рішення для «космологічної невідповідності літію». Дослідники виявили, що в цих зірках є достатня кількість літію, він просто змішується з зірками, тонуючи з-під наших телескопів. Чому таке змішування відбувається досі загадкою.
Аналізуючи набір зірок у кульовому скупченні за допомогою дуже великого телескопа ESO, астрономи, можливо, знайшли рішення критичної космологічної та зоряної загадки. До цих пір неприємним було питання про те, чому велика кількість літію, що виробляється на Великому вибуху, в 2–3 рази перевищує значення, виміряне в атмосфері старих зірок. Відповідь, кажуть дослідники, полягає в тому, що чисельність елементів, виміряних в атмосфері зірки, зменшується з часом.
"Такі тенденції прогнозуються моделями, що враховують дифузію елементів зірки", - сказав Андреас Корн, головний автор статті, що повідомляє результати цього тижневого випуску журналу Nature [1,2]. "Але спостереження не було. Тобто до цих пір ».
Літій - один з небагатьох елементів, який був вироблений у Великому вибуху. Як тільки астрономи знають кількість звичайної речовини, присутньої у Всесвіті [3], досить просто зрозуміти, скільки літію було створено в ранньому Всесвіті. Літій можна також виміряти в найдавніших зірках, бідних металами, які утворилися з речовини, подібної до первісного матеріалу. Але космологічно прогнозоване значення занадто високе, щоб узгодити вимірювання, проведені в зірках. Щось не так, але що?
Добре відомо, що дифузні процеси, що змінюють відносну кількість елементів у зірках, відіграють певну роль у певних класах зірок. Під силою тяжіння важкі елементи, як правило, занурюються із зорі у зорі протягом мільярдів років.
"Очікується, що ефекти дифузії будуть більш вираженими у старих, дуже бідних до металу зірок", - сказав Корн. "Враховуючи їхній вік, дифузія мала більше часу для отримання значних ефектів, ніж у молодих зірок, як Сонце".
Таким чином, астрономи розпочали спостережну кампанію для перевірки цих модельних прогнозів, вивчаючи різноманітні зірки на різних етапах еволюції в кулеподібному скупченні бідних металами NGC 6397. Кульоподібні скупчення [4] є корисними лабораторіями в цьому відношенні, як і всі зірки вони містять однаковий вік і початковий хімічний склад. Ефекти дифузії прогнозуються в залежності від еволюційної стадії. Тому вимірювані тенденції достатку атмосфери з еволюційною стадією є ознакою дифузії.
Вісімнадцять зірок спостерігали впродовж 2–12 годин за допомогою багатооб'єктного спектрографа «ПЛІМ-УФО» на дуже великому телескопі ESO. Спектрограф FLAMES ідеально підходить, оскільки дозволяє астрономам одночасно отримувати спектри багатьох зірок. Навіть у сусідньому кульовому скупченні, як NGC 6397, неосвоєні зірки дуже слабкі і потребують досить тривалого часу опромінення.
Спостереження чітко показують систематичні тенденції чисельності вздовж еволюційної послідовності NGC 6397, як це було передбачено дифузійними моделями з додатковим змішуванням. Таким чином, достатки, виміряні в атмосферах старих зірок, строго кажучи, не є представником газу, з якого спочатку утворюються зірки.
"Після того, як цей ефект буде виправлено, величина літію, виміряна в старих, неосвоєних зірках, погоджується з космологічно передбачуваною величиною", - сказав Корн. "Таким чином, космологічна невідповідність літію значною мірою усунена".
"М'яч зараз знаходиться в таборі теоретиків", - додав він. "Вони повинні визначити фізичний механізм, який є джерелом додаткового змішування".
Примітки
[1]: "Ймовірне зоряне рішення космологічної невідповідності літію", автор A.J. Корн та ін.
[2]: До складу команди входять Андреас Корн, Пол Барклм, Ремо Коллет, Микола Піскунов та Бенгт Густафссон (Упсальський університет, Швеція), Френк Грундал (Орхуський університет, Данія), Олів'є Річард (Università © Montpellier II, Франція) ) та Людмила Машонкіна (Російська академія наук, Росія).
[3]: Останніми роками були проведені високоточні вимірювання вмісту речовини у Всесвіті, вивчаючи космічний мікрохвильовий фон.
[4]: Кульові скупчення - це великі сукупності зірок; понад 100 відомих у нашій галактиці Чумацький Шлях. Найбільші містять мільйони зірок. Вони є одними з найдавніших об'єктів, що спостерігаються у Всесвіті і, ймовірно, утворилися приблизно в той же час, що і Галактика Чумацького Шляху, через кілька сотень мільйонів років після Великого вибуху.
Оригінальне джерело: Новини ESO
