Können Weiße Zwergsterne helfen, das kosmologische Lithiumproblem zu lösen?

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Neue Methode zur Messung der galaktischen Entwicklung von Lithium erforscht.
Zum ersten Mal wurde schwer zu verfolgendes Lithium in der Atmosphäre ausgebrannter Sterne, so genannter Weißer Zwerge, identifiziert und gemessen. Dies geht aus einer Studie unter der Leitung der University of North Carolina at Chapel Hill hervor, die online in der Zeitschrift Science veröffentlicht wurde.
Lithium hilft, Handys und Computer zu betreiben und die Stimmung zu stabilisieren.

Aber die Wissenschaftler sind ratlos, was aus dem Lithium geworden ist, das vom Urknall erwartet wurde – eine Diskrepanz, die als “kosmologisches Lithiumproblem” bekannt ist.
Während Forscher glauben, dass explodierende Sterne dazu beitragen, Lithium in der gesamten Galaxie zu verteilen und das meiste Lithium zu liefern, das wir heute in der Elektronik und Medizin verwenden, könnte die Studie der UNC-Chapel Hill helfen, die Menge an Lithium zu messen, die bei der anfänglichen Entstehung des Universums entstanden ist.

Die neue Erkenntnis der UNC-Chapel Hill, der University of Montreal und des Los Alamos National Lab liefert Anhaltspunkte für die Verfolgung der galaktischen Entwicklung von Lithium.
Die Entdeckung wurde durch den Einsatz des Goodman-Spektrographen am Southern Astrophysical Research Telescope ermöglicht, das vom Cerro Tololo Inter-American Observatory betrieben wird und Teil des NOIRLab der National Science Foundation ist. Studienautor und UNC-Chapel Hill Astrophysiker J.

Christopher Clemens leitete das Design des einzigartigen Spektrographen, der misst, wie viel Licht von einem Weißen Zwerg emittiert wird.
Weiße Zwerge sind die übrig gebliebenen Kerne, die übrig bleiben, wenn Sterne sterben, und sie können von felsigen Welten umgeben sein.
In der Studie beschreiben die Forscher den Nachweis der zerkleinerten Überreste großer asteroidenähnlicher Objekte in den Atmosphären zweier sehr alter Weißer Zwerge, deren Planeten sich vor 9 Milliarden Jahren bildeten – lange bevor sich unsere eigene Sonne, die Erde und das Sonnensystem entwickelten.
Das Team war in der Lage, die chemische Zusammensetzung der Asteroiden zu messen und hat zum ersten Mal sowohl Lithium als auch Kalium aus einem extrasolaren Gesteinskörper identifiziert und gemessen.
“Unsere Messung von Lithium aus einem Gesteinskörper in einem anderen Sonnensystem legt den Grundstein für eine zuverlässigere Methode, um die Menge an Lithium in unserer Galaxie über die Zeit zu verfolgen”, sagte Clemens.
Der Urknall, die führende Erklärung für den Beginn des Universums vor 13,8 Milliarden Jahren, brachte drei Elemente hervor: Wasserstoff, Helium und Lithium.

Aber Lithium-Messungen in sonnenähnlichen Sternen haben nie den Vorhersagen der Wissenschaftler entsprochen.
Von den drei Elementen stellt das Lithium das größte Rätsel dar.
“Wenn wir genügend Weiße Zwerge haben, auf die Asteroiden gefallen sind, werden wir in der Lage sein, die Vorhersage über die Menge an Lithium zu testen, die beim Urknall entstanden ist”, sagt Ben Kaiser, Erstautor der Studie und wissenschaftlicher Mitarbeiter an der UNC-Chapel Hill.
Referenz: “Lithium pollution of a white dwarf records the accretion of an extrasolar planetesimal” von B.

C. Kaiser, J.

C.

Clemens, S.

Blouin, P.

Dufour, R. J. Hegedus, J. S. Reding und A.

Bédard, 17. Dezember 2020, Science.DOI: 10.1126/science.abd1714

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