Lithiumprobleem beperkt zich niet tot de Melkweg
Deze nieuwe opname van de VLT Survey Telescope van de ESO-sterrenwacht op Paranal (Chili) toont een grote samenscholing van sterren: de bolvormige sterrenhoop Messier 54 (M54). Deze sterrenhoop lijkt als vele andere, maar heeft een geheim. M54 behoort oorspronkelijk namelijk niet tot de Melkweg, maar tot het Sagittarius-dwergstelsel. Zowel dit sterrenstelsel als z’n familie van bolhopen zijn momenteel aan het samensmelten met de Melkweg. Astronomen zijn deze bolhoop gaan bestuderen, om te kijken of ook sterren buiten de Melkweg onvoorzien weinig lithium bevatten.
Om ons Melkwegstelsel cirkelen meer dan 150 bolvormige sterrenhopen – bolvormige verzamelingen van honderdduizenden oude sterren die teruggaan tot de geboorte van ons sterrenstelsel. Een van deze werd, samen met enkele andere in het sterrenbeeld Sagittarius (Boogschutter), eind achttiende eeuw ontdekt door de Franse kometenjager Charles Messier en heeft de aanduiding Messier 54 of kortweg M54 gekregen.
Tot meer dan twee eeuwen na zijn ontdekking werd M54 aangezien voor een gewone bolvormige sterrenhoop. Maar in 1994 werd ontdekt dat hij in werkelijkheid bij een ander sterrenstelsel hoort: het Sagittarius-dwergstelsel. Hij bleek op een afstand van 90.000 lichtjaar te staan – meer dan drie keer zo ver van de aarde als van het Melkwegcentrum. Astronomen hebben Messier 54 nu waargenomen met de VLT. Doel van het onderzoek was om een van de grote vraagstukken van de moderne astronomie op te lossen: het lithiumprobleem.
Het lichte chemische element lithium dat nu aanwezig is in het heelal is merendeels gevormd tijdens de oerknal, net als waterstof en helium, maar dan in veel kleinere hoeveelheden. Astronomen kunnen heel nauwkeurig berekenen hoeveel lithium er in het vroege heelal aanwezig moet zijn geweest, en daaruit afleiden hoeveel lithium de oudste sterren zouden moeten vertonen. Maar de chemische boekhouding klopt niet: de sterren bevatten ongeveer drie keer zo weinig lithium als verwacht. Ondanks decennia van onderzoek is dit raadsel nog steeds onopgelost1.
Tot nu toe was het alleen gelukt om het lithiumgehalte van sterren in de Melkweg te meten. Maar nu heeft een team van astronomen, met behulp van de VLT, gemeten hoeveel lithium enkele sterren van M54 bevatten. Daarbij is vastgesteld dat het lithiumgehalte van deze sterren vergelijkbaar is met dat van sterren in de Melkweg. Wat de oorzaak ook moge zijn, de ‘verdwijning’ van lithium beperkt zich dus niet tot ons eigen sterrenstelsel.
Bron: European Southern Observatory
Dit raadsel kan op verschillende manieren worden verklaard. De eerste mogelijkheid is dat de berekeningen van de hoeveelheid lithium die bij de oerknal is gevormd niet kloppen – maar heel recent onderzoek wijst erop dat dit niet het geval is. De tweede is dat het verdwenen lithium, nog vóór het ontstaan van de Melkweg, op de een of andere manier is afgebroken in de eerste sterren. Een laatste mogelijkheid is dat zich in alle sterren een proces afspeelt dat ervoor zorgt dat het lithiumgehalte in de loop van hun leven geleidelijk afneemt. [↩]
Astroblogs: http://www.astroblogs.nl/2014/09/10/lithiumprobleem-beperkt-zich-niet-tot-de-melkweg/
