Rejs til Big Bang gennem lithium fra en Mælkevejsstjerne

Forskere ved Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) og University of Cambridge har påvist lithium i en primitiv stjerne i vores galakse. Observationerne blev foretaget på VLT, ved ESO's Paranal Observatory i Chile.

I astrofysik, ethvert grundstof, der er tungere end brint og helium, kaldes "metal", og lithium er blandt de letteste af disse metaller. Forskere ved IAC og University of Cambridge har været i stand til at påvise lithium i en primitiv stjerne. Dette er stjernen J0023+0307, opdaget for et år siden af ​​det samme hold af videnskabsmænd med Gran Telescopio Canarias (GTC) og William Herschel Telescope (WHT) fra Observatorio del Roque de los Muchachos.

Denne opdagelse kunne give afgørende information om skabelsen af ​​atomkerner ("nukleosyntese") i Big Bang. "Denne primitive stjerne overrasker os for sit høje lithiumindhold, og dets mulige forhold til det oprindelige lithium dannet i Big Bang, " bemærker David Aguado, en forsker tilknyttet University of Cambridge og tidligere doktorand ved IAC/ULL, hvem er hovedforfatter på denne artikel.

Denne stjerne ligner vores sol, men med et meget ringere metalindhold, mindre end en tusindedel af solmetalliciteten. Denne sammensætning antyder, at vi har at gøre med en stjerne, som blev dannet i de første 300 millioner år af universet, lige efter supernovaerne, der markerer de sidste faser af de første massive stjerner i vores galakse.

"Lithiumindholdet i denne primitive stjerne svarer til indholdet af andre metalfattige stjerner i glorie i vores galakse, og de definerer, rundt regnet, en konstant værdi, uafhængig af værdien af ​​stjernens metalindhold, " forklarer Jonay González Hernández, en Ramón y Cajal-forsker ved IAC, en medforfatter til artiklen.

Lithium, syntetiseret i Big Bang, er et meget skrøbeligt metal, som let ødelægges i stjerners indre ved kernereaktioner ved en temperatur på 2, 5 millioner grader eller derover. Da bunden af ​​atmosfæren af ​​denne type metalfattige stjerner ikke når denne temperatur, forbliver lithium i dem i næsten hele deres liv.

J0023+0307 er stadig på hovedsekvensen, den fase, hvor stjerner tilbringer størstedelen af ​​deres liv, og dets alder er næsten universets. "Vores stjerne J0023+0307 bevarer dette konstante lithiumindhold i en stjerne med meget lav metallicitet, og så forstår vi, at lithium må være dannet i en endnu tidligere fase i universets udvikling" tilføjer Carlos Allende, en IAC-forsker, som er en anden forfatter på papiret.

Instrumenter

Disse målinger blev foretaget ved hjælp af højopløsningsspektroskopi på et af teleskoperne bestående af Very Large Telescope (VLT), 8, 2m, ved ESO's Paranal Observatory i Chile.

Stjernen blev opdaget ved hjælp af spektroskopi med instrumenterne ISIS på WHT (4, 2m) og OSIRIS på GTC (10, 4m) begge ved Roque de los Muchachos Observatory of the IAC (Garafía, La Palma).