Астрономы раскрыли литиевую загадку Вселенной
Испанские астрофизики доказали, что главным источником лития в нашей Галактике являются новые звезды, породившие за всю историю существования Вселенной примерно в 140 раз больше лития, чем весит наше Солнце, говорится в статье, опубликованной в журнале MNRAS Letters.
"Литий был одной из основных проблем космологии - мы знали, что около 25% лития было рождено в ходе Большого Взрыва, однако происхождение остальных 75% было для нас загадкой. Наблюдения за новой звездой V5668 показали, что ее вспышки порождают в десять раз больше лития, чем содержится в Солнце. Поэтому, всего две вспышки новых в год хватит для того, чтобы объяснить существование всего лития в нашей Галактике", - заявил Лука Иззо (Luca Izzo) из Института астрофизики Андалусии в Гранаде (Испания).
Считается, что в первые минуты после Большого Взрыва возникли три самых распространенных элемента во Вселенной - водород (75% массы материи), гелий (25%) и литий (менее 1%). В последние годы астрономы пытаются вычислить точную пропорцию этих элементов. Особые проблемы вызывает доля лития - концентрация этого металла в материи самых старых звездах в нашей Галактике в 3-4 раза меньше, чем предсказывает теория Большого Взрыва.
По словам Иззо, ученые давно подозревали, что источником этого металла являются так называемые "новые звезды". Вопреки своему имени, они, как объясняет исследователь, не являются новыми светилами по своей природе. Их внезапное появление на ночном небе объясняется взрывными процессами в давно существующих двойных звездных системах, один из компонентов которых является белым карликом, а второй - звездой чуть легче и холоднее Солнца.
Более массивный белый карлик "высасывает" из компаньона водород, и в какой-то момент его масса достигает критической отметки и он взрывается, из-за чего яркость звезды возрастает в десятки тысяч раз. Спустя дни, а иногда и годы, яркость звезды падает, однако существуют и повторные новые, где термоядерные "самоподрывы" могут происходить по нескольку раз.
За последние годы Иззо и его коллегам, пытающимся понять, как рождается литий в ходе этих "звездных взрывов", удалось увидеть две новых звезды, недавно переживших вспышки - V1369 в созвездии Центавра, которую они изучили в 2013 году, и V5668 в созвездии Стрельца - в прошлом году. Вспышки первого светила впервые помогли ученым увидеть, что литий действительно рождается, а вторая новая дала им возможность вычислить массу "новорожденного" металла.
Литий возник в ходе Большого Взрыва и формируется в недрах звезд сегодня не напрямую в ходе термоядерных реакций, а путем распада ядер нестабильного бериллия-7, период полураспада которого составляет всего 53 дня. Соответственно, наблюдая за количеством этого металла в выбросах новых звезд и тем, как быстро его количество уменьшается, а количество лития растет, можно понять, как много лития вырабатывают подобные нестабильные светила.
Наблюдая за спектром V5668 при помощи телескопа VLT в Чили, Иззо и его коллеги обнаружили, что новые звезды вырабатывают крайне большие количества бериллия-7, примерно в десять раз больше, чем предсказывают теоретические модели, и заметно больше, чем показывали наблюдения за новой звездой 2013 года.
В результате этого выбросы новых звезд содержат в себе в 10000 раз больше лития, чем метеориты в Солнечной системе, вырабатывая за одну вспышку примерно такое же количество металла, сколько весит Плутон или пятая часть Луны. Подобного количества лития, по словам ученых, вполне хватает для того, чтобы объяснить загадку его чрезмерно высокой концентрации во Вселенной.
