凯克天文台观测强化大爆炸理论

作者:曹先

<p>该图片展示了用于获得其丰富的锂的旧金属贫瘠恒星表面的一小块表面的详细模型</p><p>图片来源:Karin Lind,Davide De Martin使用Keck观察古代恒星及其大气模型,研究人员已经证明他们的锂-6和锂-7含量之间没有冲突和大爆炸核合成标准理论的预测夏威夷卡穆埃拉 - 一个使用地球上最强大的望远镜的科学家的国际团队已经发现了大爆炸的发生更像理论预测,消除了困扰物理学家二十年的重大差异这一发现将于6月6日发表在国际期刊天文学和天体物理学上</p><p>物理学和天文学中最重要的问题之一是锂之间的不一致先前在我们银河系中最古老的恒星中观测到的同位素,这表明水平大约是其两百倍Li-6比大爆炸核合成更少三到五次Li-7预测我们对早期宇宙的理解中的这个严重问题已经引发了奇异的物理学和毫无结果的搜索前银河系生产来源以调和差异</p><p>剑桥大学的Karin Lind证明了数十年前的库存依赖于较低质量的观测数据,并使用几种简化方法进行分析,导致锂同位素的虚假检测</p><p>使用WM Keck Observatory的10米望远镜和状态观察古代恒星最先进的大气模型表明,他们的锂-6和锂-7含量与大爆炸核合成标准理论的预测之间没有冲突,从而恢复了我们早期宇宙理论的顺序</p><p>在20世纪20年代,埃德温·哈勃(Edwin Hubble)的宇宙正在扩张,随后的观察表明,宇宙开始了大约1380亿年之前在一个叫做大爆炸的事件中证实大爆炸的基本观察是宇宙微波辐射和大爆炸核合成理论中描述的轻元素的化学丰度“大爆炸核合成的预测是其中一个主要的标准大爆炸模型的成功,“主要作者林德说”我们的研究结果消除了恒星和标准BBN中6Li和7Li丰度之间的明显张力,甚至打开了完全和解的大门</p><p>这进一步巩固了一个严重依赖的模型宇宙微波背景的支柱和不断扩大的宇宙“从老化的恒星中精确测量锂-6和锂-7是非常具有挑战性的,从理论和观察的角度来看,特别是锂-6,因为它们不那么丰富锂的同位素,其特征非常微弱所需的数据只能通过地球上最大的望远镜得到位于夏威夷莫纳克亚山顶的凯克天文台配备了强大的高分辨率阶梯光谱仪(HIRES)光谱仪,将恒星光分散成其组成色彩和吸收特征“2004年,HIRES升级为具有更小像素的CCD,允许为了看到光谱中更精细的细节,“圣保罗大学的JorgeMeléndez说:”HIRES提供的高光谱分辨率需要用精细的细节研究线条轮廓并估计Lithium-6的存在大的光聚集能力凯克天文台让我们能够观察到比以往任何研究更“原始”的恒星</p><p>“即使使用强大的Keck I望远镜,也必须观察一颗恒星几个小时才能收集足够的光子进行详细观测</p><p>这些数据的建模是也非常苛刻,因为这些缺乏金属的恒星的大气中的不同过程可能模仿锂的存在 - 6数据mu使用由3D团队创建的复杂模型气氛进行分析,并包括在强大的超级计算机上运行数周的复杂计算“我们同时放松了恒星大气模拟中的两个关键物理假设;一维静水力和局部热力学平衡,“林德说 “使用更复杂的物理学和强大的超级计算机,我们设法消除困扰传统建模的系统偏差,并且之前导致6Li / 7Li同位素特征的错误识别”高质量Keck观测和详细理论建模的协同作用已经解决在过去的二十年中困扰粒子物理学家和天体物理学家的宇宙学问题“理解我们宇宙的诞生对于理解其所有成分的后来形成至关重要,我们自己也包括在内,”Lind说:“大爆炸模型设定了初始条件结构形成并解释了我们在由暗物质和能量占主导地位的宇宙中的存在“大爆炸理论现在依赖于更坚实的基础出版物:Karin Lind等人,”非常贫金属的恒星中的锂同位素比率“,A&A, 2013; DOI:101051 / 0004-6361 / 201321406 PDF研究报告:非常缺乏金属的恒星中的锂同位素比率资料来源:W M Keck Observatory图片来源:Karin Lind,....