Японские ученые объяснили дефицит лития во Вселенной

5 июля 2021, 17:40

Источник:

Сегодня Количество лития во Вселенной между теоретически предусмотренным его количеством достигает трехкратного значения. Ученые из Японии уверены, что решили космологические проблему лития. Они сократили разницу между теоретически предсказанным его количеством и наблюдаемой всего до 10%, что равно погрешности измерения.

Что не так с литием

Космологическая проблема лития была своего рода палкой в колесе теории Большого взрыва. На начальной стадии процесса во Вселенной начали появляться атомы легких элементов, среди которых был и литий. Чтобы доказать теорию, например, вполне достаточно подсчитать остаточное количество легких элементов в спектре звезд. И если с водородом и гелием все в порядке – их примерно столько, сколько должно сегодня быть, то лития во Вселенной наблюдается в три раза меньше, чем следует из теории.

Интересно Ученые изобрели материал, который заменит кевлар в бронежилетах

Почему же лития так мало? Ученые нашли объяснение

Ученые Сейя Хаякава и Хидетоши Ямагучи из Центра ядерных исследований в Университете Токио предложили и поставили эксперимент, способный объяснить цепочку ядерных превращений, которые повлекли за собой снижение объемов лития после Большого взрыва.

Сначала его было в избытке, но целый комплекс процессов, в ходе нуклеосинтеза Большого взрыва привел к тому, что доминирующей и малоизвестной формой лития стал стабильный изотоп лития-7 (7Li) которого 92,5% в наблюдаемой Вселенной.

Как считают японские физики, литий-7 образовался в процессах создания и распада нестабильного изотопа бериллия-7, который тоже относится к легким элементам и который также массово формировался в первые моменты Большого взрыва. Поэтому либо ожидаемые объемы лития были переоценены, либо процессы синтеза лития с участием бериллия были не учтены полноценно, либо же нужно учесть оба этих фактора.

Эксперимент японских ученых

Для доказательства своей версии ученые на экспериментальной установке били изотопом бериллия-7 по мишени с дейтерием атома водорода с одним лишним нейтроном. В процессе распада возникал изотоп лития-7 и протон. Дейтерий в этой схеме играл роль троянского коня, а протон был «солдатом» который нужно удержать в стабильном состоянии, чтобы он успел принять участие в реакции превращения нестабильного бериллия-7 в стабильный литий-7.

Если процессы во Вселенной после Большого взрыва проходили так, как объяснили японские ученые, то количество наблюдаемого лития всего на 10% превосходит теоретически предусмотрено. Возможно, это открытие поможет стереть еще одно белое пятно на карте науки и «железно» докажет теорию Большого Взрыва.