A Tejútrendszer körül mintegy 150 öreg, még a galaxisunk kialakulásakor keletkezett csillagok százezreit tartalmazó gömbhalmaz kering. Közülük sokat a híres francia csillagász, Charles Messier fedezett fel a 18. században. A Sagittarius csillagképben megfigyelhető M54 jelzésű objektumról több mint kétszáz évig úgy gondolták, hogy szintén a Tejútrendszert kísérő gömbhalmazok közé tartozik, 1994-ben azonban kiderült róla, hogy a Sagittarius törpegalaxis a gazdája, távolsága 90 ezer fényév körüli, azaz mintegy háromszor olyan messze van tőlünk, mint bolygónk a galaktikus centrumtól. Európai csillagászok az ESO VLT távcsőegyüttes műszereivel Alessio Mucciarelli (University of Bologna) vezetésével most azért tanulmányozták a halmaz csillagait, hogy közelebb kerüljenek a modern asztrofizika egyik legnagyobb rejtélyének, a hiányzó lítium problémájának megoldásához.
Az elmélet szerint az univerzum jelenlegi lítiumtartalmának túlnyomó része közvetlenül az ősrobbanás után szintetizálódott a hidrogénnel és a héliummal együtt, csak sokkal kisebb mennyiségben. Egészen pontosan ki lehet számolni, hogy mennyi lítiumnak kellett lennie a korai univerzumban és így a legelső, ma már a legöregebb csillagokban. Sajnos a számok nem stimmelnek: az idős csillagokban a várt lítiummennyiségnek csak a harmada található. Elképzelhető lenne természetesen, hogy a primordiális lítium mennyiségére vonatkozó számítások helytelenek, a legújabb tesztek szerint azonban nem ez a helyzet. Másik lehetőség, hogy az ősi lítium valamilyen módon még az előtt megsemmisült az első csillagokban, mielőtt a Tejútrendszer kialakult volna, a harmadik eshetőség pedig az lenne, hogy a lítium valamiért folyamatosan bomlik a csillagokban az életük során. A probléma megoldásához sajnos több évtizednyi kutatás után sem járunk közelebb.
20140916_nem_csak_a_tejutrendszerben_keves_a_litium_1
Az M54 katalógusjelű gömbhalmaz az ESO VLT Survey Telescope (VST) legújabb felvételén. Az objektum a Sagittarius törpegalaxishoz tartozik, távolsága mintegy 90 ezer fényév. A képen jól megfigyelhető, hogy a Tejútrendszer sokkal közelebbi csillagai milyen sűrűn helyezkednek el az M54 irányában. (ESO)
A lítium mennyiségét eddig csak a Tejútrendszer csillagaiban sikerült meghatározni spektroszkópiai megfigyelések segítségével, a VLT képességeit kihasználva Mucciarelli és munkatársai azonban most az M54 válogatott csillagai esetében is el tudták végezni a szükséges méréseket. Ezek eredményeként azt találták, hogy az M54 objektumaiban a lítium mennyisége nagyon hasonló a Galaxis csillagaiban mért értékhez. Azaz bármi legyen is a lítiumhiány oka, az nem korlátozódik a Tejútrendszerre.
Az eredményeket részletező szakcikk a Monthly Notices of the Royal Astronomical Society című folyóiratban fog megjelenni.
