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VLT
Messier 54 und das Lithium-Problem
von Stefan Deiters
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10. September 2014

Auf den ersten Blick scheint Messier 54 kein besonderer Kugelsternhaufen zu sein, sondern gleicht den anderen Objekten dieser Art in der Milchstraße. Allerdings gehört Messier 54 gar nicht zu unserer Heimatgalaxie, sondern ist Teil eines kleinen Nachbarsystems. Für die Astronomen bietet sich damit die Möglichkeit für Untersuchungen an einem außergalaktischen Objekt.

Messier 54

Der Kugelsternhaufen Messier 54. Bild: ESO [Großansicht]

In der Milchstraße kennt man rund 150 Kugelsternhaufen. Es handelt sich dabei um gewaltige Ansammlungen von Sternen, die durch ihre gegenseitige Anziehungskraft zusammengehalten werden. Die Haufen sind in der Regel sehr alt und ungefähr zur selben Zeit entstanden, wie die Milchstraße selbst.

Messier 54 im Sternbild Schütze ist auch ein Kugelsternhaufen und wurde Ende des 18. Jahrhunderts von Charles Messier entdeckt, der ihn als 54. Objekt in seinen berühmten Katalog aufnahm. Lange Zeit hielt man Messier 54 für einen Kugelsternhaufen der Milchstraße, 1994 allerdings stellte man fest, dass das Objekt nicht zu unserer Heimatgalaxie, sondern zur Sagittarius-Zwerggalaxie gehört, einer kleinen Nachbargalaxie der Milchstraße. Messier 54 ist rund 90.000 Lichtjahre von der Erde entfernt.

Messier 54 ist aber noch ein relativ nahes extragalaktisches Objekt und eignet sich damit hervorragend für andere Untersuchungen: So haben Astronomen den Sternhaufen jetzt mit dem Very Large Telescope anvisiert, um eines der Rätsel der modernen Astronomie zu lösen: das sogenannte Lithium-Problem.

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Man geht nämlich davon aus, dass der größte Teil des heute im Universum vorhandenen Elements Lithium zusammen mit Wasserstoff und Helium während des Urknalls entstanden ist. Astronomen konnten auch ausrechnen, wie viel Lithium im frühen Universum vorhanden gewesen sein muss und wie viel sich davon heute in alten Sternen nachweisen lassen sollte. Allerdings haben entsprechende Untersuchungen bislang immer ergeben, dass sich in den Sternen drei Mal weniger Lithium befindet als erwartet.

Das Problem wurde unlängst durch experimentelle Untersuchungen zur Elemententstehung im Urknall noch einmal bestätigt (astronews.com berichtete): Die Theorie scheint richtig zu sein, doch passen die ermittelten Lithiumwerte in den Sternen nicht zu den vom Modell vorausgesagten Lithiummengen.

Allerdings konnte man den Lithiumgehalt von Sternen bislang nur in Sternen der Milchstraße ermitteln, so dass sich die Frage stellte, ob das Lithium-Problem ein spezifisches Problem unserer Heimatgalaxie oder ein allgemeines Problem ist. Alessio Mucciarelli von der Universität im italienischen Bologna hat deswegen mit seinem Team mithilfe des Very Large Telescope der ESO in Chile Messier 54 anvisiert und den Lithiumgehalt in einer Auswahl von Sternen bestimmt.

Das Ergebnis: In den Sternen von Messier 54 ist der Lithiumgehalt vergleichbar mit dem der Sterne der Milchstraße. Das Lithium-Problem scheint also nicht auf die Milchstraße beschränkt zu sein. Über die Untersuchung berichten die Astronomen in einem Fachartikel, der in der Zeitschrift Monthly Notices of the Royal Astronomical Society erscheinen wird.

Die heute von der europäischen Südsternwarte ESO veröffentlichte Aufnahme von Messier 54 wurde nicht mit dem Very Large Telescope, sondern mit dem VLT Survey Telescope gemacht, das sich auch auf dem Gipfel des Paranal in Chile befindet. Es zeigt außer Messier 54 auch noch zahlreiche Sterne der Milchstraße, die sich zwischen uns und dem Kugelsternhaufen befinden.

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siehe auch
Nukleosynthese: Astrophysik im Untergrund - 26. August 2014
Links im WWW
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ESO
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