Para astronom yang menggunakan Teleskop Sangat Besar ESO berpikir mereka telah menemukan solusi untuk "perbedaan lithium kosmologis". Para peneliti menemukan bahwa bintang-bintang ini memiliki jumlah litium yang tepat, hanya tercampur ke dalam bintang-bintang, tenggelam jauh dari pandangan teleskop kita. Mengapa pencampuran ini terjadi masih merupakan misteri.
Menganalisis sekumpulan bintang dalam gugus bola dengan Teleskop Sangat Besar ESO, para astronom mungkin telah menemukan solusi untuk teka-teki kosmologis dan bintang yang kritis. Sampai sekarang, pertanyaan yang memalukan adalah mengapa kelimpahan litium yang diproduksi dalam Big Bang adalah faktor 2 hingga 3 kali lebih tinggi dari nilai yang diukur dalam atmosfer bintang-bintang tua. Jawabannya, kata para peneliti, terletak pada fakta bahwa kelimpahan elemen yang diukur dalam atmosfer bintang berkurang seiring waktu.
"Tren seperti itu diprediksi oleh model yang memperhitungkan difusi unsur-unsur dalam bintang", kata Andreas Korn, pemimpin penulis makalah yang melaporkan hasil dalam jurnal Nature edisi minggu ini [1,2]. “Tetapi konfirmasi pengamatan kurang. Sampai sekarang. ”
Lithium adalah salah satu dari sedikit elemen yang telah diproduksi dalam Big Bang. Begitu para astronom mengetahui jumlah materi biasa yang ada di Alam Semesta [3], agak mudah untuk mengetahui berapa banyak litium yang diciptakan di Alam Semesta awal. Lithium juga dapat diukur dalam bintang tertua, logam-miskin, yang terbentuk dari materi yang mirip dengan bahan primordial. Tetapi nilai yang diprediksi secara kosmologis terlalu tinggi untuk disandingkan dengan pengukuran yang dilakukan oleh bintang-bintang. Ada yang salah, tapi apa?
Proses difusi yang mengubah kelimpahan relatif unsur-unsur dalam bintang diketahui berperan dalam kelas bintang tertentu. Di bawah gaya gravitasi, unsur-unsur berat akan cenderung tenggelam dari visibilitas ke bintang selama miliaran tahun.
"Efek difusi diharapkan lebih menonjol pada bintang tua yang sangat miskin logam," kata Korn. "Mengingat usianya yang lebih besar, difusi memiliki lebih banyak waktu untuk menghasilkan efek yang cukup besar daripada di bintang yang lebih muda seperti Matahari."
Dengan demikian para astronom membuat kampanye pengamatan untuk menguji prediksi model ini, mempelajari berbagai bintang dalam berbagai tahapan evolusi dalam gugus globular miskin-logam NGC 6397. Klaster Globular [4] adalah laboratorium yang berguna dalam hal ini, karena semua bintang mengandung mengandung usia yang identik dan komposisi kimia awal. Efek difusi diprediksi bervariasi dengan tahap evolusi. Oleh karena itu, tren kelimpahan atmosfer yang diukur dengan tahap evolusi adalah tanda difusi.
Delapan belas bintang diamati antara 2 dan 12 jam dengan spektrograf multi-objek FLAMES-UVES pada ESO's Very Large Telescope. Spektrograf FLAMES sangat cocok karena memungkinkan para astronom memperoleh spektrum banyak bintang pada suatu waktu. Bahkan di kluster globular terdekat seperti NGC 6397, bintang-bintang yang tidak teratasi sangat redup dan membutuhkan waktu pemaparan yang agak lama.
Pengamatan jelas menunjukkan tren kelimpahan sistematis sepanjang urutan evolusi NGC 6397, seperti yang diperkirakan oleh model difusi dengan pencampuran tambahan. Dengan demikian, kelimpahan yang diukur dalam atmosfer bintang-bintang tua, secara tegas, tidak mewakili gas dari bintang-bintang yang awalnya terbentuk.
"Setelah efek ini dikoreksi, kelimpahan litium yang diukur dalam bintang-bintang tua yang belum dievolusikan sesuai dengan nilai prediksi kosmologis", kata Korn. "Perbedaan lithium kosmologis dengan demikian sebagian besar dihapus."
"Bola itu sekarang berada di kubu para teoretikus," tambahnya. "Mereka harus mengidentifikasi mekanisme fisik yang merupakan asal dari pencampuran ekstra."
Catatan
[1]: "Sebuah solusi bintang yang mungkin untuk ketidaksesuaian lithium kosmologis", oleh A.J. Korn et al.
[2]: Tim ini terdiri dari Andreas Korn, Paul Barklem, Remo Collet, Nikolai Piskunov, dan Bengt Gustafsson (Universitas Uppsala, Swedia), Frank Grundahl (Universitas Aarhus, Denmark), Olivier Richard (Università © Montpellier II, Prancis) ), dan Lyudmila Mashonkina (Akademi Sains Rusia, Rusia).
[3]: Pengukuran presisi tinggi konten materi Semesta dilakukan dalam beberapa tahun terakhir dengan mempelajari latar belakang gelombang mikro kosmik.
[4]: Kluster Globular adalah agregat besar bintang; lebih dari 100 dikenal di galaksi kita, Bima Sakti. Yang terbesar berisi jutaan bintang. Mereka adalah beberapa objek tertua yang diamati di Semesta dan mungkin terbentuk pada waktu yang hampir bersamaan dengan Galaksi Bima Sakti, beberapa ratus juta tahun setelah Big Bang.
Sumber Asli: Siaran Berita ESO
