为了回答宇宙学锂问题:科学家测量了白矮星系里的锂元素

北卡罗来纳大学UNC教堂山分校领导的研究最近发表在《科学》期刊在线版上,科学家首次在白矮星遗骸中发现并测量了难以找到的锂元素。

尽管锂在地球上有许多用途,既能制造电池,又能调节神经中枢、稳定情绪,但科学家对“大爆炸”后锂元素丰度的理论预言和实际不符,这种差异被称为“宇宙学锂问题”。

UNC、蒙特利尔大学和洛斯阿拉莫斯国家实验室的发现可为锂元素的测量提供了新手段。研究作者、UNC教堂山分校的天体物理学家J. Christopher Clemens领导设计了高曼光谱仪,可安装在南方天体研究望远镜上——能够测出白矮星发出了多少光。

白矮星是恒星死亡后剩下的核心,周围仍有可能环绕行星。在这项研究中,天体学家在两颗非常古老的白矮星(它们的行星形成于90亿年前)附近发现了类似小行星的大型天体残骸。在我们的太阳系出现之前,它们就已经毁灭了。

该团队能够测量小行星的化学组成,并首次识别并测量出太阳系外岩石体中的锂和钾元素。

“大爆炸宇宙论”(The Big Bang Theory)是现代宇宙学中最有影响的一种学说。它描述了138亿年前宇宙的诞生,这一过程产生了三种元素:氢,氦和锂。但是,恒星中锂元素的丰度与理论上的值并不相符。

在这三个元素中,锂是最大的谜团。但是这项新研究为追踪星系演化提供了线索。

UNC-Chapel的第一作者Ben Kaiser表示:“最终,如果找到足够多的遗留了小行星的白矮星,我们就能够准确计算出宇宙中锂的量,进而验证大爆炸理论是否正确。”

原文:https://phys.org/news/2020-12-white-dwarfs-cosmological-lithium-problem.html

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