ESOの超大型望遠鏡を使用している天文学者は、「宇宙論的なリチウムの不一致」に対する解決策を見つけたと考えています。研究者たちは、これらの星には適切な量のリチウムが含まれていることを発見しました。それは、星に混ざり、望遠鏡の視野から沈んでいるだけです。なぜこの混合が起こっているのかはまだ謎です。
ESOの超大型望遠鏡を使用して球状星団の星のセットを分析すると、天文学者は重要な宇宙論と恒星の謎の解決策を見つけた可能性があります。これまで、恥ずかしい質問は、ビッグバンで生産されたリチウムの量が、古い星の大気で測定された値の2〜3倍である理由でした。研究者たちは、答えは、星の大気中で測定された元素の存在量が時間とともに減少するという事実にあると言います。
「このような傾向は、星の元素の拡散を考慮したモデルによって予測されます」と、今週の雑誌Natureの結果を報告した論文の筆頭著者であるAndreas Korn氏は述べています[1、2]。 「しかし、観察による確認は欠けていました。つまり、今までです。」
リチウムは、ビッグバンで生産された数少ない元素の1つです。いったん天文学者が宇宙に存在する通常の物質の量を知ったら[3]、初期の宇宙でどれだけのリチウムが生成されたかを導き出すことはかなり簡単です。リチウムは、原始物質と同様の物質から形成された最古の金属の少ない星でも測定できます。しかし、宇宙論的に予測された値は、星で行われた測定値と調整するには高すぎます。何かが間違っていますが、何ですか？
星の元素の相対的な存在量を変化させる拡散過程は、特定のクラスの星で役割を果たすことがよく知られています。重力のもとで、重い元素は数十億年の間に星から見えなくなる傾向があります。
「拡散の影響は、古く、非常に金属に乏しい星でより顕著になると予想されます」とコーンは言いました。 「彼らのより大きな年齢を考えると、拡散は太陽のような若い星よりもかなり大きな効果を生み出すのにより多くの時間を費やしてきました。」
したがって、天文学者はこれらのモデル予測をテストするために観測キャンペーンを設定し、金属の少ない球状星団NGC 6397のさまざまな進化段階にあるさまざまな星を研究しました。それらは同じ年齢と初期の化学組成を持っています。拡散の影響は進化の段階によって異なると予測されています。したがって、進化の段階で測定された大気存在量の傾向は、拡散の特徴です。
ESOの超大型望遠鏡で複数オブジェクトのスペクトログラフFLAMES-UVESを使用して、18個の星が2〜12時間観察されました。 FLAMESスペクトログラフは、天文学者が一度に多くの星のスペクトルを取得できるため、理想的に適しています。 NGC 6397のような近くの球状星団でも、進化していない星は非常に微弱であり、かなり長い露出時間が必要です。
観測結果は、NGC 6397の進化シーケンスに沿った系統的な存在量の傾向を明確に示しています。これは、追加の混合を伴う拡散モデルによって予測されたものです。したがって、古い星の大気で測定された存在量は、厳密には、星が最初に形成されたガスを表すものではありません。
「この影響が修正されると、進化していない古い星で測定されたリチウムの存在量は、宇宙論的に予測された値と一致します」とKorn氏は述べています。 「宇宙論的なリチウムの不一致はこのようにしてほとんど取り除かれました。」
「ボールは今や理論家の陣営に入っている」と彼は付け加えた。 「彼らは余分な混合の起源にある物理的メカニズムを特定する必要があります。」
ノート
[1]：A.J.による「宇宙論的なリチウムの不一致に対するおそらく恒星の解決策」 Korn et al。
[2]：チームは、Andreas Korn、Paul Barklem、Remo Collet、Nikolai Piskunov、Bengt Gustafsson（スウェーデン、ウプサラ大学）、Frank Grundahl（デンマーク、オーフス大学）、Olivier Richard（UniversitéMontpellier II、フランス）で構成されています。 ）、リュドミラ・マションキナ（ロシア科学アカデミー、ロシア）。
[3]：宇宙の物質含有量の高精度測定は、近年、宇宙マイクロ波背景を研究することによって行われました。
[4]：球状星団は星の大きな集合体です。私たちの銀河である天の川で100以上が知られています。最大のものには数百万の星が含まれています。これらは宇宙で観測された最も古い天体のいくつかであり、おそらくビッグバンから数億年後の天の川銀河とほぼ同時に形成されたと考えられています。
元のソース：ESOニュースリリース
