Ci si avvia a risolvere il mistero del litio

L' ammasso stellare denominato Messier 54 non è ciò che sembra.
Le osservazioni di Messier 54 con il VLT mostrano che il problema del litio è presente anche fuori dalla nostra Galassia.
La nuova immagine ottenuta con il VST (VLT Survey Telescope) all'Osservatorio dell'ESO al Paranal, nel Cile settentrionale, mostra una grande raccolta di stelle, l'ammasso globulare Messier 54. Questo ammasso sembra molto simile a tanti altri, ma nasconde un segreto. Messier 54 non appartiene alla Via Lattea, ma fa parte di una piccola galassia satellite, la Galassia Nana del Sagittario. Questa insolita parentela ha permesso agli astronomi di usare il VLT (Very Large Telescope) per verificare se ci siano anche nelle stelle al di fuori della Via Lattea livelli inaspettatamente bassi di litio.
Intorno alla Via Lattea orbitano più di 150 ammassi globulari, sfere di centinaia di migliaia di stelle vecchie, che risalgono al periodo di formazione della galassia. Uno di questi, insieme a molti altri nella costellazione del Sagittario, è stato scoperto alla fine del diciottesimo secolo dal cacciatore di comete francese Charles Messier e ha ricevuto la designazione Messier 54.
,Per più di duecento anni dopo la scoperta si è pensato che Messier 54 fosse simile a tutti gli altri ammassi globulari della Via Lattea. Ma nel 1994 si è scoperto che in realtà era associato a un'altra galassia - la Galassia Nana del Sagittario. Si trova a 90 000 anni luce, lontano più di tre volte la distanza del centro galattico dalla Terra.
Gli astronomi hanno osservato ora con il VLT, Messier 54 come banco di prova per cercare di risolvere uno dei misteri dell'astronomia moderna - il problema del litio.
La maggior parte del litio, elemento chimico tra i più leggeri, presente ora nell'Universo è stata prodotta durante il Big Bang, insieme con l'idrogeno e l'elio ma in quantità molto più piccole. Gli astronomi possono calcolare molto accuratamente quanto litio si aspettano di trovare nell'Universo primordiale, e da qui valutare quanto si dovrebbe trovare ora nelle stelle più vecchie. Ma i conti non tornano - il litio nelle stelle è tre volte meno di quanto ci si aspetta. Il mistero rimane insoluto, nonostante decenni di lavoro [1].
Finora è stato possibile misurare il litio solo nelle stelle della Via Lattea. Ma ora un'equipe di astronomi, guidati da Alessio Mucciarelli (Università di Bologna) ha usato il VLT per misurare quanto litio si trova in alcune stelle selezionate di Messier 54 e trova che i livelli sono vicini a quelli della Via Lattea. Perciò, qualsiasi sia il motivo per cui c'è poco litio, sembra che questo non sia specifico solo per la Via Lattea.
Una nuova immagine dell'ammasso è stata prodotta da dati ottenuti con il VST (VLT Survey Telescope) all'Osservatorio del Paranal. Oltre a mostrare l'ammasso stesso, rivela anche la densa foresta di stelle ben più vicine, che si trovano in primo piano e appartengono alla Via Lattea.
Diverse soluzioni sono state proposte per questo enigma. La prima è che il calcolo della quantità di litio prodotto nel Big Bang è sbagliato - ma verifiche recenti suggeriscono che non sia così. La seconda è che il litio è stato distrutto in qualche modo dalle prime stelle, prima della formazione della Via Lattea. La terza è che qualche processo interno abbia gradatamente distrutto il litio durante la vita della stella.
Queste informazioni sono contenute in “The cosmological Lithium problem outside the Galaxy: the Sagittarius globular cluster M54”, che verrà pubblicato dalla rivista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
L'equipe che ha indagato è composta da A. Mucciarelli (Università di Bologna, Italia), M. Salaris (Liverpool John Moores University, Liverpool, Regno Unito), P. Bonifacio (Observatoire de Paris, Francia), L. Monaco (ESO, Santiago, Cile) e S. Villanova (Universidad de Concepcion, Concepcion, Cile).
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