ولم تُضف قياسات الليثيوم في نجوم مثل شمسنا أبدا إلى الكمية التي يتوقع العلماء وجودها، ما يشير إلى أن هناك أكثر بكثير مما يمكننا العثور عليه.
وأنتج الانفجار العظيم، وهو التفسير الرئيسي لكيفية بدء الكون قبل 13.8 مليار سنة، ثلاثة عناصر: الهيدروجين والهيليوم والليثيوم.
ومن بين العناصر الثلاثة، يمثل الليثيوم أكبر لغز. ولكن الدراسة الجديدة التي أجراها علماء الفلك في جامعة نورث كارولينا تقدم أدلة لتتبع تطورها.
ويمكن أن يساعد العثور على آثار عنصر في البقايا الصخرية لكويكب في الغلاف الجوي لقزم أبيض يبلغ من العمر تسعة مليارات عام، العلماء على تقدير الكمية الإجمالية لليثيوم في الكون، حيث يشير ذلك إلى أنه قد يتشتت إلى أجسام صخرية.
وهذه هي المرة الأولى التي يتم فيها التعرف على العنصر الذي يصعب العثور عليه في البقايا المحترقة لنجم ميت، وفقا لباحثي جامعة نورث كارولينا.
وعلى الرغم من استخداماته العديدة على الأرض لتشغيل الإلكترونيات واستقرار الحالة المزاجية، فقد أصيب العلماء بالحيرة بسبب التناقض المعروف باسم "مشكلة الليثيوم الكونية".
ولا أحد يعرف بالضبط مقدار الليثيوم الموجود في الكون، لكن هذه النتائج الجديدة تعني أنه يمكن استخدام النجوم القزمة البيضاء لتقدير الكمية الإجمالية.
وأصبح هذا الاكتشاف ممكنا باستخدام مطياف فريد مركب على تلسكوب أبحاث الفيزياء الفلكية الجنوبية.
وقاد معد الدراسة، عالم الفيزياء الفلكية كريستوفر كليمنس، تصميم مخطط جولدمان الطيفي الذي يقيس مقدار الضوء المنبعث من قزم أبيض.
وتعد الأقزام البيضاء النوى المتبقية بعد موت النجوم، ويمكن أن تكون محاطة بعوالم صخرية. ويجب أن تتسبب الجاذبية السطحية العالية لهذه النجوم في غرق العناصر الأثقل من الهيدروجين والهيليوم بسرعة تحت السطح.
ومع ذلك، فإن بعض النجوم القزمة البيضاء "الملوثة" تظهر دليلا على وجود عناصر أثقل على أسطحها، ويُعتقد أنها ناتجة عن تراكم الأجسام الصخرية مؤخرا.
وفي الدراسة، وصف الباحثون اكتشاف البقايا المحطمة لأجسام كبيرة تشبه الكويكبات في الغلاف الجوي لاثنين من الأقزام البيضاء القديمة جدا.
وتشكلت كواكب هذه النجوم الميتة لأول مرة منذ تسعة مليارات سنة - تشكلت شمسنا والكواكب قبل 4.6 مليار سنة فقط.
وقام الفريق بقياس التركيب الكيميائي للكويكبات، ولأول مرة حدد وقاس كل من الليثيوم والبوتاسيوم من جسم صخري خارج المجموعة الشمسية.
وتتنبأ النظرية بأن الليثيوم قد تشكل في الغالب في الدقائق الخمس الأولى بعد الانفجار العظيم. ويختلف تاريخه اللاحق عن العناصر الأخرى وهو أكثر غموضا، لأن الليثيوم يُستهلك بواسطة التفاعلات النووية في النجوم.
ويوفر العثور عليها في النجوم القزمة البيضاء سجلا للأجسام الصخرية الأصلية التي تشكلت قبل تسعة مليارات سنة - وبالتالي وفرة الليثيوم في المجرة وقت تشكلها - خلال المليارات القليلة الأولى من الكون.
ولاحظ المعدون أن الأجسام المتراكمة مثل تلك التي لوثت هذا النجم "تمثل بديلا للنجوم القديمة لاكتساب نظرة ثاقبة على وفرة [الليثيوم] البدائية، والعهود الأولى للتخصيب الكيميائي في مجرتنا، وخصائص الكواكب الخارجية القديمة".
في النهاية، مع وجود عدد كاف من هذه الأقزام البيضاء التي سقطت عليها كويكبات، سنكون قادرين على اختبار التنبؤ بكمية الليثيوم التي تشكلت في الانفجار العظيم.
ونُشرت النتائج في مجلة Science.
المصدر: ديلي ميل