Uppsalaastronom fann universums saknade litium

2006-08-10 12:19  
Den klotformiga stjärnhopen NGC 6397.

Forskare har länge varit bekymrade över bristen på grundämnet litium i universum. Den litiumhalt man kunnat observera i stjärnorna har bara uppgått till hälften av den som Big Bang-teorin förutsäger. Men nu har en Uppsalaastronom funnit de saknade litiumatomerna. Universum är räddat.

Big Bang-teorin förutspår,

med stor precision, mängdförhållandet mellan de ursprungliga förekomsterna av grundämnena väte, helium och litium ett par minuter efter universums tillblivelse. På tio miljarder väteatomer beräknas det ha gått ungefär en miljard heliumatomer men bara en (1) litiumatom. Det låter lite, men är ändå fullt mätbart.



Men när man undersökt byggstenarna i mycket gamla stjärnor har man bara funnit halva den förväntade litiumhalten. Var fanns resten? Eller var det kanske fel på förutsättningarna, fel på själva Big Bang-teorin?



Nu har en internationell forskagrupp

under ledning av astronomen Andreas Korn vid Uppsala universitet funnit att litiumatomerna diffunderar ner i stjärnornas inre. Precis som järn samlas i jordens inre och bildar en kärna kommer litiumatomerna, som är tyngre än sina kusiner väte- och heliumatomerna, att sjunka in mot stjärnans centrum. Det gör att de inte låter sig observeras med spektroskopiska metoder.



­ Man kan inte mäta detta direkt, men man kan observera hur andra, mer lättobserverade grundämnen som järn och kalcium beter sig när en stjärna åldras, säger Andreas Korn till Ny Teknik.



Hos en ung stjärna

diffunderar alla ämnen tyngre än väte in mot dess mitt. Men när stjärnan blir äldre och sväller upp till en röd jätte, för konvektionen upp de tyngre ämnena till ytan så de kan observeras. Med spektroskopi kan man mäta hur de skenbara halterna av järn och kalcium ändras. Därefter kan man extrapolera hur litium bör bete sig.



För att göra dessa mätningar valde astronomerna ut den klotformiga stjärnhopen NGC 6397.



Finessen med

stjärnorna i en klotformiga stjärnhop är dels att de är mycket gamla, dels att de alla föddes ungefär samtidigt. Det innebär att de alla byggts upp av samma urmaterial.



Men även om de är lika gamla utvecklas stjärnor olika fort. Tyngre sjärnor åldras snabbare och sväller upp till röda jättar. Genom att jämföra spektrum från dessa jättar med deras mindre systrar som fortfarande brinner som vanligt kan man få ett mått på halterna av tyngre grundämnen i stjärnornas kärnor.



Andreas Korn, Big Bang-teorins räddare. Här med eget stjärnskott.

Andreas Korn,

ursprungligen från Hessen, reste redan 2004 ner till Esos jätteteleskop VLT i Chile för att göra spektralanalys av olika mycket utvecklade stjärnor i den klotformiga stjärnhopen NGC 6397 i Vintergatans halo.



Går det verkligen att undersöka ljuset från enskilda stjärnor i en tät stjärnhop innehållande hundratusentals stjärnor på 7 500 ljusårs avstånd?

- Ja. Men det krävs ett jätteteleskop som de i Paranal. Vi använde teleskopet UT2, även kallat "Kueyen".



Det betyder "måne" på mapuche, indianspråket som talas i trakten av Santiago.



- Tyvärr var vädret dåligt i början, så vi förlorade nästan ett helt år. Men därefter har det gått bra.



Astronomernas rapport

publiceras i denna veckas nummer av tidskriften Nature. Resultaten stämmer utmärkt med Big Bang-teorins förutsägelser. Allt tyder på att de försvunna litiumatomerna är funna och att Big Bang-teorin är räddad.



Åtminstone för en tid till.

Kaianders Sempler

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Dagens viktigaste nyheter

Debatt