Na začetku je veliki pok ustvaril tri elemente: vodik, helij in litij. Toda proizvedel je le sled litija. Za vsak ustvarjen atom litija je veliki pok proizvedel približno 10 milijard atomov vodika in 3 milijarde atomov helija. Razmerje primordialnih elementov je eno izmed zmagoslavje modela velikega poka. Napoveduje razmerje med vodikom (H) in helijem (4On) odlično in celo deluje za razmerja drugih izotopov, kot je devterij (2H) in helij-3 (3On). Toda za litij ne deluje in ne vemo, zakaj.
Napovedana razmerja primordialnih elementov. Zasluge: NASA/WMAP Science Team
Po teoriji bi moral veliki pok proizvesti veliko več litija (7Li), kot opazimo. Raven opaženega litija je toliko nižja od predvidene, da je znana kot problem z litijem. Del tega je razumljiv. Vemo, na primer, da zvezde porabljajo litij v procesu spajanja težjih elementov v svojem jedru. Ker je litij težko opazovati, lahko pride do sistematične napake v naših meritvah, ki podcenjuje kozmični litij.
Je pa v modelu še ena pomanjkljivost. Medtem ko je opažena raven7Li je nižja od pričakovane, opažena raven drugega litijevega izotopa,6Li, je previsoko. Ta izotop predstavlja približno 8 % naravno prisotnega litija, medtem ko teorija velikega poka predvideva, da bi moral vsebovati manj kot 1 %. Ta zadnji del je najbolj zmeden, saj namiguje, da se litij ustvarja, ne le sežiga. Toda nova študija zvezd rdečih velikanov bo morda imela odgovor.
Absorpcijski spekter velikanov, bogatih z litijem, se jasno razlikuje od običajnih rdečih velikanov. Zasluge: LAMOST
Število litija pri večini zvezd je dokaj nizko, in ker standardni proces fuzije zvezde izčrpa litij, se ta količina s staranjem zvezde nagiba k zmanjšanju. Toda nekatere zvezde vsebujejo veliko litija. Znani kot velikani, bogati z litijem, imajo te rdeče velikanke tisočkrat več kot druge zvezde velikanke. To bi pomenilo, da te zvezde ustvarjajo litij z nekim jedrskim procesom.
Toda z litijem bogati velikani predstavljajo le približno 1% zvezd rdečih velikanov. Razen visoke številčnosti litija so po starosti, masi in svetlosti podobni drugim rdečim velikanom. Kaj bi lahko nekatere rdeče velikane spodbudilo k proizvodnji litija, vendar ne vseh?
HR diagram. Črtkano polje označuje rdeče gručaste zvezde. Zasluge: Hipparcos
Da bi odgovorili na to vprašanje, je ekipa pogledala 200.000 zvezd rdečih velikanov s podobno maso in splošno kovinskostjo. Razen njihove številčnosti litija so bile te zvezde v bistvu enake. Nato so zvezde razvrstili v običajne rdeče velikanke in rdeče velikanke. Imenujejo se rdeče gručaste zvezde, ker imajo vse podobno svetlost in barvo, zato so združene skupaj na Hertzsprung-Russell diagramu. Zvezde rdeče velikanke preidejo v rdečo gručasto fazo, ko prehajajo iz stapljajočega se vodika v talilni helij.
Ko so izmerili količino litija v teh zvezdah, je ekipa ugotovila, da imajo običajni rdeči velikani nižje ravni litija, tako kot bi pričakovali. Toda rdeče gručaste zvezde so imele višje ravni litija. Tako se zdi, da ko rdeči velikani postanejo rdeče grude, ustvarijo velik del litija, ki ga vidimo danes.
Čez približno pet milijard let bo naše Sonce postalo rdeči velikan. Sčasoma bo postala tudi rdeča gručasta zvezda. Ko se to zgodi, bo kozmosu dodal malo litija.
Referenca:Kumar, Yerra Bharat, et al. “ Odkritje vseprisotne proizvodnje litija v zvezdah z nizko maso .'Astronomija narave(2020): 1-5.
