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Autor: Christian Klempsmann / 10. September 2014, 15:05 Uhr

Messier 54 und das Lithium-Problem

Seit Jahrzehnten stehen Wissenschaftler vor dem Problem, dass die in der Milchstraße nachgewiesene Menge des Elementes Lithium nicht zur erwarteten Menge passt. Der Kugelsternhaufen Messier 54, der nicht zur heimischen Galaxie gehört, wurde nun untersucht, um herauszufinden, ob dieses Problem auch außerhalb der Milchstraße existiert.

Quelle: ESO
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ESO

Bild vergrößernDer Kugelsternhaufen Messier 54
(Bild: ESO)
Die meisten Kugelsternhaufen, die wir kennen, befinden sich in unserer Milchstraße, 150 von Ihnen bewegen sich jedoch auf Umlaufbahnen um die Galaxie herum. Bei Kugelsternhaufen handelt sich um Ansammlungen von einigen hunderttausend Sternen, deren Alter bis in die Entstehung unserer Milchstraße zurückgeht.

Erst 1994 konnte nachgewiesen werden, dass Messier 54 (M54), im späten 18. Jahrhundert von Charles Messier entdeckt, zur Sagittarius-Zwerggalaxie in 90.000 Lichtjahren Entfernung gehört.

Das Lithium-Problem
Der größte Teil des im Universum aufzufindenden Lithiums entstand, neben Wasserstoff und Helium, während des Urknalls. Astronomen haben errechnet, wieviel Lithium sich dabei gebildet hat und wieviel davon heute noch in alten Sternen nachgewiesen werden müsste.

Tatsächlich ist die nachgewiesene Menge aber 3 mal kleiner als die erwartete Menge. Dieses Problem konnte trotz jahrzehntelanger Forschung bisher nicht gelöst werden.

ESO, IAU and Sky & Telescope

Bild vergrößernLage von M54 im Sternbild Sagittarius
(Bild: ESO, IAU and Sky & Telescope)
Mögliche Ursachen für die Diskrepanz:

  • Die berechnete Menge des beim Urknall entstandenen Lithiums ist falsch. Neueste Erkenntnisse deuten allerdings darauf hin, dass dies nicht der Fall ist.
  • Das Lithium wurde vor Entstehung der Milchstraße in den Sternen zerstört. Ein entsprechender Mechanismus ist bisher unbekannt.
  • Ein nicht näher zu definierender Prozess hat das Lithium in den Sternen nach und nach zerstört. Auch hier gibt es keine wissenschaftliche Erklärung.

Bisher waren Messungen des Lithiumgehalts technisch nur in alten Sternen der Milchstraße möglich. Nun ist es einem Team von Wissenschaftlern um A. Mucciarelli von der Universität Bologna, Italien, gelungen, M54 mithilfe des VLT Survey Teleskops (VST) auf seinen Lithiumgehalt zu untersuchen, um herauszufinden, ob die berechneten Lithiummengen auch außerhalb unserer Milchstraße von den nachgewiesenen Mengen abweichen.

Wie sich herausgestellt hat, ähneln die Messwerte denen in unserer Galaxie, so dass die Wissenschaft weiterhin auf einen Durchbruch bei der Lösung des Lithium-Problems warten muss.

Die Forschungsergebnisse werden in den Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (Oxford University Press) unter dem Titel "The cosmological Lithium problem outside the Galaxy: the Sagittarius globular cluster M54" veröffentlicht.

Mehr zum Thema: Der Kugelsternhaufen Messier 4

Weitere Informationen: Das VST auf ESO.org
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