Lit we wczesnym Wszechświecie

Very Large Telescopes
Very Large Telescopes (VLT) oraz Mały i Wielki Obłok Magelana w tle. Źródło: ESO/B. Tafreshi

Astrofizycy zbadali rozbieżność w ilości litu przewidywanej przez modele standardowe tworzenia pierwiastków podczas Wielkiego Wybuchu i ilość litu obserwowanego w materii międzygwiazdowej Małego Obłoku Magellana, galaktyki zlokalizowanej bardzo blisko naszej.


J. Christopher Howk, Nicolas Lehner i Grant Mathews z Centrum Astrofizyki na Uniwersytecie Notre Dame opublikował niedawno w czasopiśmie Nature artykuł zatytułowany "Observation of interstellar lithium in the low-metallicity Small Magellanic Cloud."

Jak twierdzi Howk, w swojej pracy naukowcy dokonali pomiaru ilości litu w gazie międzygwiazdowym pobliskiej galaktyki. Może to mieć konsekwencje dla podstaw fizyki, jako że może to oznaczać obecność cząstek ciemnej materii we wczesnym Wszechświecie, które się rozpadają bądź anihilują.


Zespół, wykorzystując obserwacje wykonane na Very Large Telescope (VLT) w Chile, mierzył ilość litu w gazie międzygwiazdowym Małego Obłoku Magellana, który ma znacznie mniej gwiazd produkujących ciężkie pierwiastki niż Droga Mleczna. Naukowcy uważają, że tuż po Wielkim Wybuchu mogły zaistnieć warunki umożliwiające formowanie się niektórych pierwiastków, włączając małe ilości litu, będące - obok reakcji produkcji litu zachodzących w gwiazdach - dodatkowym źródłem litu.

Produkcja pierwiastków w wyniku reakcji termojądrowych w centrum gwiazdy, gdzie warunki są bardzo podobne do tych panujących natychmiast po Wielkim Wybuchu, może doprowadzić do powstania niektórych pierwiastków, w tym małych ilości litu.


Gwiazdy w Drodze Mlecznej mają około cztery razy mniej litu na powierzchni niż wynikałoby to z przewidywań teoretycznych Wielkiego Wybuchu. Niektórzy naukowcy sugerują, że sama gwiazda może niszczyć lit lub pierwiastek mógł "utonąć" pod lżejszym wodorem i po prostu go nie widać. Jednak podobne parametry w wiekszości gwiazd zaprzeczają takim teoriom.  Obserwacje gazu w Małym Obłoku Magellana wskazują na taką ilość litu, że pierwiastek musiał powstać podczas Wielkiego Wybuchu. Dodatkowo obserwacje te sugerują, że nie możemy mieć do czynienia z późniejszą produkcją litu.

Jednym z wyjaśnień może być nowy rodzaj fizyki, który spowodował, że  podczas Wielkiego Wybuchu zostało mniej litu niż przewiduje Model Standardowy. Zespół naukowców będzie kontynuować obserwacje na VLT podczas trzech nocy w listopadzie. Będą oni monitorować ilość izotopu litu 7Li  w Wielkim Obłoku Magellana i 6Li zarówno w Wielkim i Małym Obłoku Magellana. Model Standardowy przewiduje, że 6Li nie powstał podczas Wielkiego Wybuchu. Czekamy na wyniki tych obserwacji!

Oryginał artykulu w Nature: Observation of interstellar lithium in the low-metallicity Small Magellanic Cloud

Alicja Wierzcholska | Źródło: Science Daily

Liczba odsłon: 1267