นักดาราศาสตร์ที่ใช้กล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่มากของ ESO คิดว่าพวกเขาพบวิธีแก้ปัญหา "ความแตกต่างของลิเธียมจักรวาล" นักวิจัยพบว่าดาวเหล่านี้มีลิเธียมในปริมาณที่เหมาะสมมันเพิ่งจะถูกผสมเข้ากับดาวฤกษ์และมองออกจากกล้องโทรทรรศน์ของเรา ทำไมการผสมนี้เกิดขึ้นจึงยังคงเป็นปริศนา
การวิเคราะห์กลุ่มดาวในกระจุกทรงกลมด้วยกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่มากของ ESO นักดาราศาสตร์อาจค้นพบวิธีแก้ปัญหาเกี่ยวกับดาราศาสตร์และปริศนาดวงดาวที่สำคัญ จนถึงตอนนี้คำถามที่น่าอายก็คือเหตุผลว่าทำไมลิเธียมจำนวนมากที่ผลิตในบิกแบงนั้นสูงกว่าค่าที่วัดได้ในชั้นบรรยากาศของดาวอายุ 2 ถึง 3 เท่า คำตอบนักวิจัยบอกว่าอยู่ในความจริงที่ว่าองค์ประกอบมากมายที่วัดในชั้นบรรยากาศของดาวนั้นลดลงตามกาลเวลา
“ แนวโน้มดังกล่าวถูกคาดการณ์โดยแบบจำลองที่คำนึงถึงการแพร่กระจายขององค์ประกอบในดาวฤกษ์” Andreas Korn ผู้เขียนนำรายงานรายงานผลในวารสาร Nature ฉบับที่ 1,2 “ แต่ไม่มีการยืนยันเชิงสังเกตการณ์ นั่นคือจนถึงปัจจุบัน”
ลิเธียมเป็นหนึ่งในองค์ประกอบที่น้อยมากที่ผลิตในบิกแบง เมื่อนักดาราศาสตร์ทราบปริมาณของวัตถุธรรมดาที่มีอยู่ในเอกภพ [3] มันค่อนข้างจะตรงไปตรงมาที่จะรับรู้ว่าลิเทียมถูกสร้างขึ้นในเอกภพยุคแรกเท่าใด ลิเทียมยังสามารถตรวจวัดได้ในดาวฤกษ์ที่ยากจนที่สุดที่เป็นโลหะซึ่งเกิดจากสสารที่คล้ายกับวัสดุดั้งเดิม แต่ค่าทำนายทางดาราศาสตร์นั้นสูงเกินกว่าที่จะคืนดีกับการวัดที่เกิดขึ้นในดวงดาว มีบางอย่างผิดปกติ แต่เกิดอะไรขึ้น
กระบวนการกระจายแสงที่เปลี่ยนแปลงองค์ประกอบเชิงซ้อนมากมายในดาวนั้นเป็นที่ทราบกันดีว่ามีบทบาทในดาวบางชั้น ภายใต้แรงโน้มถ่วงของโลกธาตุหนักจะมีแนวโน้มที่จะมองไม่เห็นดาวฤกษ์ในระยะเวลาหลายพันล้านปี
“ ผลกระทบของการแพร่กระจายนั้นคาดว่าจะเด่นชัดมากขึ้นในดาวที่มีอายุน้อยและเป็นโลหะที่น่าสงสารมาก ๆ ” กรกล่าว “ เมื่ออายุมากขึ้นการแพร่มีเวลามากขึ้นในการสร้างเอฟเฟกต์ขนาดใหญ่กว่าในดาวอายุน้อยเช่นดวงอาทิตย์”
นักดาราศาสตร์จึงตั้งค่าแคมเปญเชิงสังเกตการณ์เพื่อทดสอบการทำนายแบบจำลองเหล่านี้ศึกษาดาวหลายดวงในระยะต่าง ๆ ของวิวัฒนาการในกระจุกดาวทรงกลม NGC 6397 ที่น่าสงสารโลหะโลหะกระจุกดาวทรงกลม [4] เป็นห้องปฏิบัติการที่มีประโยชน์ในแง่นี้ ประกอบด้วยอายุที่เท่ากันและองค์ประกอบทางเคมีเริ่มต้น ผลกระทบการแพร่กระจายถูกคาดการณ์ว่าจะแตกต่างกันไปตามระยะวิวัฒนาการ ดังนั้นแนวโน้มความอุดมสมบูรณ์ของบรรยากาศที่วัดได้กับขั้นตอนวิวัฒนาการจึงเป็นสัญญาณบ่งบอกถึงการแพร่กระจาย
มีการสำรวจดาวฤกษ์จำนวนสิบแปดดวงระหว่าง 2 ถึง 12 ชั่วโมงด้วยการถ่ายภาพสเปคโตกราฟกราฟแบบหลายจุดบนกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่มากของ ESO สเปคโตรกราฟของ FLAMES นั้นเหมาะสมอย่างยิ่งเนื่องจากช่วยให้นักดาราศาสตร์ได้รับสเปคตรัมของดาวหลายดวงในเวลาเดียวกัน แม้ในกระจุกดาวทรงกลมที่อยู่ใกล้เคียงเช่น NGC 6397 ดาวฤกษ์ที่ยังไม่ได้โคจรนั้นค่อนข้างจางและต้องการเวลาในการเปิดรับค่อนข้างนาน
การสำรวจแสดงให้เห็นถึงแนวโน้มความอุดมสมบูรณ์ของระบบอย่างชัดเจนตามลำดับวิวัฒนาการของ NGC 6397 ตามที่ทำนายไว้โดยแบบจำลองการแพร่ด้วยการผสมพิเศษ ดังนั้นความอุดมสมบูรณ์ที่วัดได้ในชั้นบรรยากาศของดาวฤกษ์อายุเก่าจึงไม่ใช่ตัวแทนของก๊าซที่ดาวฤกษ์ก่อกำเนิดขึ้นมา
“ เมื่อผลกระทบนี้ได้รับการแก้ไขความอุดมสมบูรณ์ของลิเธียมที่ตรวจวัดได้ในดาวฤกษ์ที่ยังไม่ได้รับการแก้ไขก็เห็นด้วยกับค่าคาดการณ์ทางดาราศาสตร์” Korn กล่าว “ ความแตกต่างของลิเธียมวิทยาจึงถูกลบออกไปอย่างมาก”
“ ตอนนี้ลูกอยู่ในค่ายของนักทฤษฎี” เขากล่าวเสริม “ พวกเขาต้องระบุกลไกทางกายภาพที่เป็นจุดกำเนิดของการผสมแบบพิเศษ”
หมายเหตุ
[1]:“ ทางออกของดาวฤกษ์ที่น่าจะเป็นไปได้สำหรับความแตกต่างของลิเธียมวิทยา” โดย A.J. กรณ์และคณะ
[2]: ทีมประกอบด้วย Andreas Korn, Paul Barklem, Remo Collet, Nikolai Piskunov และ Bengt Gustafsson (มหาวิทยาลัย Uppsala, สวีเดน), Frank Grundahl (มหาวิทยาลัย Aarhus, เดนมาร์ก), Olivier Richard (Université Montpellier II, ฝรั่งเศส ) และ Lyudmila Mashonkina (ราชบัณฑิตยสถานวิทยาศาสตร์แห่งรัสเซีย, รัสเซีย)
[3]: การวัดความแม่นยำสูงของเนื้อหาสสารของจักรวาลเกิดขึ้นในไม่กี่ปีที่ผ่านมาโดยการศึกษาพื้นหลังไมโครเวฟคอสมิค
[4]: กระจุกดาวทรงกลมเป็นมวลรวมของดวงดาวจำนวนมาก กาแลคซีของเราคือทางช้างเผือก ที่ใหญ่ที่สุดมีดาวนับล้าน พวกมันเป็นวัตถุที่เก่าแก่ที่สุดที่สังเกตได้ในจักรวาลและสันนิษฐานว่าเกิดขึ้นในเวลาเดียวกันกับกาแลคซีทางช้างเผือกเมื่อไม่กี่ร้อยล้านปีหลังจากบิกแบง
แหล่งต้นฉบับ: ข่าว ESO
