يعتقد علماء الفلك الذين يستخدمون تلسكوب ESO الكبير جدًا أنهم وجدوا حلًا لـ "تناقض الليثيوم الكوني". وجد الباحثون أن هذه النجوم لديها كمية مناسبة من الليثيوم ، يتم خلطها فقط في النجوم ، وتغرق بعيدًا عن تلسكوباتنا. لماذا يحدث هذا الاختلاط لا يزال لغزا.
تحليل مجموعة من النجوم في كتلة كروية باستخدام تلسكوب ESO's Large Large ، ربما وجد علماء الفلك الحل لغز الكونية والنجم الحرج. حتى الآن ، كان السؤال المحرج هو لماذا وفرة الليثيوم المنتجة في الانفجار الكبير هي عامل من 2 إلى 3 مرات أعلى من القيمة المقاسة في أجواء النجوم القديمة. الجواب ، كما يقول الباحثون ، يكمن في حقيقة أن وفرة العناصر المقاسة في الغلاف الجوي للنجم تتناقص مع مرور الوقت.
قال أندرياس كورن ، المؤلف الرئيسي للصحيفة التي نشرت نتائج هذا العدد من مجلة "نيتشر" [1،2] ، إن "مثل هذه الاتجاهات تنبأ بها نماذج تأخذ في الاعتبار انتشار العناصر في نجم". "ولكن لم يكن هناك تأكيد ملاحظ. هذا ، حتى الآن ".
الليثيوم هو أحد العناصر القليلة جدًا التي تم إنتاجها في الانفجار الكبير. بمجرد أن يعرف الفلكيون كمية المادة العادية الموجودة في الكون [3] ، يكون من السهل جدًا اشتقاق مقدار الليثيوم الذي تم إنشاؤه في الكون المبكر. يمكن أيضًا قياس الليثيوم في أقدم النجوم الفقيرة بالمعادن ، والتي تكونت من مادة تشبه المواد البدائية. لكن القيمة المتوقعة كوزمولوجيا عالية للغاية بحيث لا تتوافق مع القياسات التي أجريت في النجوم. شيء خاطئ ، ولكن ماذا؟
من المعروف أن العمليات المنتشرة التي تغير الكميات النسبية للعناصر في النجوم تلعب دورًا في فئات معينة من النجوم. تحت قوة الجاذبية ، تميل العناصر الثقيلة إلى الغرق خارج الرؤية في النجم على مدى مليارات السنين.
قال كورن: "من المتوقع أن تكون آثار الانتشار أكثر وضوحًا في النجوم القديمة والفقيرة جدًا من المعادن". "نظرًا لعمرها الكبير ، كان للانتشار وقت أكبر لإنتاج تأثيرات كبيرة مقارنة بالنجوم الأصغر سنًا مثل الشمس."
وهكذا قام الفلكيون بحملة مراقبة لاختبار تنبؤات النموذج هذه ، ودراسة مجموعة متنوعة من النجوم في مراحل مختلفة من التطور في الكتلة الكروية الفقيرة بالمعادن NGC 6397. تعتبر العناقيد الكروية [4] مختبرات مفيدة في هذا الصدد ، مثل جميع النجوم تحتوي على عمر متطابق وتركيب كيميائي أولي. من المتوقع أن تختلف آثار الانتشار باختلاف المرحلة التطورية. لذلك ، فإن اتجاهات الوفرة الجوية المقاسة مع المرحلة التطورية هي علامة على الانتشار.
تمت ملاحظة ثمانية عشر نجمًا لمدة تتراوح بين ساعتين و 12 ساعة باستخدام جهاز الطيف متعدد الأغراض FLAMES-UVES على تلسكوب ESO's Large Large. يعتبر مطياف فلامز مثالياً لأنه يسمح لعلماء الفلك بالحصول على أطياف من العديد من النجوم في وقت واحد. حتى في الكتلة الكروية المجاورة مثل NGC 6397 ، فإن النجوم غير المطورة تكون باهتة جدًا وتتطلب فترات تعرض طويلة إلى حد ما.
تُظهر الملاحظات بوضوح اتجاهات الوفرة المنتظمة على طول التسلسل التطوري لـ NGC 6397 ، كما تنبأت به نماذج الانتشار مع الخلط الإضافي. وبالتالي ، فإن الوفرة المقاسة في أجواء النجوم القديمة لا تمثل ، بشكل دقيق ، الغاز الذي تشكلت منه النجوم في الأصل.
قال كورن: "بمجرد تصحيح هذا التأثير ، فإن وفرة الليثيوم المقاسة في النجوم القديمة غير المتطورة تتوافق مع القيمة المتوقعة كوزمولوجيًا". وهكذا يتم إزالة التناقض الليثيوم الكوني إلى حد كبير.
وأضاف: "الكرة الآن في معسكر المنظرين". "يجب عليهم تحديد الآلية الفيزيائية التي هي في الأصل من الخلط الإضافي."
ملاحظات
[1]: "حل نجمي محتمل لتناقض الليثيوم الكوني" ، بقلم أ. كورن وآخرون.
[2]: يتألف الفريق من أندرياس كورن ، وبول باركليم ، وريمو كوليت ، ونيكولاي بيسكونوف ، وبنغت جوستافسون (جامعة أوبسالا ، السويد) ، وفرانك غروندل (جامعة آرهوس ، الدنمارك) ، وأوليفييه ريتشارد (Universitp © Montpellier II ، فرنسا ) ، وليودميلا ماشونكينا (الأكاديمية الروسية للعلوم ، روسيا).
[3]: تم إجراء قياسات عالية الدقة لمحتوى المادة في الكون في السنوات الأخيرة من خلال دراسة الخلفية الكونية الميكروية.
[4]: العناقيد الكروية هي تجمعات كبيرة من النجوم ؛ أكثر من 100 معروفة في مجرتنا ، درب التبانة. أكبرها يحتوي على ملايين النجوم. إنها بعض أقدم الأشياء التي لوحظت في الكون ومن المفترض أنها تشكلت في نفس الوقت تقريبًا مثل مجرة درب التبانة ، بعد بضع مئات الملايين من السنين بعد الانفجار العظيم.
المصدر الأصلي: نشرة إسو الإخبارية
