Pressmeddelande

Stjärnhopen som bedrar

VLT observationer av Messier 54 visar att även utanför vår galax finns ett problem med stjärnornas litium

10 september 2014

Den här nya bilden från kartläggningsteleskopet VST vid ESO:s Paranalobservatorium i norra Chile visar upp en större samling av stjärnor, den klotformiga stjärnhopen Messier 54. Den här stjärnhopen ser ut att vara som vilken annan stjärnhop men den har en hemlighet. Messier 54 tillhör inte vår galax Vintergatan utan den är en del av en mindre satellitgalax, dvärggalaxen Sagittarius. Dessa ovanliga släktförhållanden har nu gjort det möjligt för astronomer att med hjälp av Very Large Telescope (VLT) testa om de oväntat låga nivåerna av litium i stjärnor även återfinns utanför vår galax Vintergatan.

Vintergatan har cirka 150 klotformiga stjärnhopar som kretsar kring sig. De är hopar av hundra och tusentals gamla stjärnor som bildades tillsammans med galaxen. En av dessa, tillsammans med flera andra i stjärnbilden Skytten, upptäcktes under sent 1700-tal av den franske kometjägaren Charles Messier och gavs namnet Messier 54.

Fram tills drygt två hundra år efter upptäckten trodde man att Messier 54 är precis som alla andra klotformiga stjärnhopar i Vintergatan. Men i 1994 upptäcktes det att den egentligen tillhör en annan galax – dvärggalaxen Sagittarius. Den uppmättes ligga drygt 90 000 ljusår bort – mer än tre gånger så långt som avståndet mellan jorden och Vintergatans mittpunkt.

Astronomer har nu observerat Messier 54 med hjälp av VLT som en testbädd för att försöka lösa ett av de stora mysterierna i modern astronomi - litiumproblemet.

Det mesta av det lätta grundämnet litium som nu finns i universum producerades under big bang tillsammans med väte och helium, men inte alls i samma mängd. Astronomer kan beräkna med relativt stor noggrannhet hur mycket litium som förväntas finnas i det unga universum och från det klura ut hur mycket av det som vi borde se i gamla stjärnor. Men mängderna stämmer inte överens med varandra - det finns bara drygt en tredjedel så mycket litium i stjärnorna som vad vi förväntar oss. Detta mysterium är fortfarande olöst, trots att forskare spenderat flera decennier av arbete på just detta [1].

Fram tills nu har det bara varit möjligt att mäta litium bland Vintergatans stjärnor. Men nu har en forskargrupp ledd av Alessio Mucciarelli vid Bolognas universitet, Italien, använt VLT för att mäta hur mycket litium som finns i ett urval av stjärnor i Messier 54. De fann att nivåerna är jämförbara med de i Vintergatan. Så oavsett vad som gör att litium försvinner i så stora mängder så är det inte något som är unikt för Vintergatan.

Den här nya bilden av stjärnhopen skapades av data från kartläggningsteleskopet VST (VLT Survey Telescope) vid Paranalobservatoriet. Förutom att visa upp själva stjärnhopen avslöjar den också en otroligt tät skog av av mer närliggade stjärnor som ligger i förgrunden och som alla tillhör Vintergatan. 

Noter

[1] Flera lösningar för att lösa gåtan har föreslagits. En är att beräkningarna av mängden litium som producerades i big bang är fel - men helt nyligen har tester visat att det inte stämmer. En annan föreslår att litium på något sätt förstördes i de första stjärnorna, redan innan Vintergatan skapades. En tredje är att någon process i stjårnor gradvis förstör litium under deras livstid.

Mer information

Forskningsresultaten presenteras i en artikel med titeln "The cosmological Lithium problem outside the Galaxy: the Sagittarius globular cluster M54" av A. Mucciarelli m. fl., som publiceras i tidskriften Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (utgiven av Oxford University Press).

Forskningsgruppen består av: A. Mucciarelli (Bolognas universitet, Italien), M. Salaris (Liverpool John Moores University, Liverpool, Storbritannien), P. Bonifacio (Observatoire de Paris, Frankrike), L. Monaco (ESO, Santiago, Chile) och S. Villanova (Universidad de Concepción, Concepción, Chile).

ESO, Europeiska sydobservatoriet, är Europas främsta samarbetsorgan för astronomisk forskning och världens mest produktiva astronomiska observatorium. Det stöds av 15 länder: Belgien, Brasilien, Danmark, Finland, Frankrike, Italien, Nederländerna, Portugal, Schweiz, Spanien, Storbritannien, Sverige, Tjeckien, Tyskland och Österrike. ESO:s ambitiösa verksamhet rör design, konstruktion och drift av avancerade markbaserade forskningsanläggningar som gör det möjligt för astronomer att göra banbrytande vetenskapliga upptäckter. ESO spelar dessutom en ledande roll i att främja och organisera samarbeten inom astronomisk forskning. ESO driver tre unika observationsplatser i Chile: La Silla, Paranal och Chajnantor. Vid Paranal finns Very Large Telescope, världens mest avancerade observatorium för synligt ljus, och två kartläggningsteleskop: VISTA, som observerar infrarött ljus och är världens största kartläggningsteleskop, samt VST, det största teleskopet som konstruerats för att kartlägga himlavalvet i synligt ljus. ESO bidrar dessutom till ALMA, ett revolutionerande astronomiskt teleskop och världens hittills största astronomiska projekt. ESO planerar för närvarande bygget av det europeiska extremt stora 39-metersteleskopet för synligt och infrarött ljus, E-ELT. Det kommer att bli ”världens största öga mot himlen”.

Länkar

• Forskningsartikeln

• Bilder från VST

Kontakter

Alessio Mucciarelli
University of Bologna
Bologna, Italy
Tel: +39 051 20 95705
E-post: alessio.mucciarelli2@unibo.it

Lars Lindberg Christensen
Head of ESO ePOD
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6761
Mobil: +49 173 3872 621
E-post: lars@eso.org

Johan Warell (Presskontakt för Sverige)
ESO:s nätverk för vetenskaplig kommunikation
Skurup, Sverige
Tel: +46-706-494731
E-post: eson-sweden@eso.org

Connect with ESO on social media

Detta är den översatta versionen av ESO:s pressmeddelande eso1428 som har tagits fram inom ESON, ett nätverk av medarbetare i ESO:s medlemsländer. ESON-representanterna fungerar som lokala kontaktpersoner för media i samband med ESO:s pressmeddelanden och andra händelser. ESON:s kontaktperson i Sverige är Johan Warell.