Японські вчені пояснили дефіцит літію у Всесвіті

5 липня 2021, 17:35

Джерело:

Сьогодні Кількість літію у Всесвіті між теоретично передбаченою його кількість досягає триразового значення. Вчені з Японії впевнені, що вирішили космологічні проблему літію. Вони скоротили різницю між теоретично передбаченою його кількістю і спостережуваною всього до 10%, що дорівнює похибці вимірювання.

Що не так з літієм

Космологічна проблема літію була своєрідною палицею у колесі теорії Великого вибуху. На початковій стадії процесу у Всесвіті почали з'являтися атоми легких елементів, серед яких був і літій. Щоб довести теорію, наприклад, цілком достатньо підрахувати залишкову кількість легких елементів у спектрі зірок. І якщо з воднем і гелієм все в порядку – їх приблизно стільки, скільки має сьогодні бути, то літію у Всесвіті спостерігається у три рази менше, ніж випливає з теорії.

Цікаво Вчені винайшли матеріал, який замінить кевлар у бронежилетах

Чому ж літію так мало? Вчені знайшли пояснення

Вчені Сейя Хаякава і Хидетоши Ямагучі з Центру ядерних досліджень в Університеті Токіо запропонували і поставили експеримент, здатний пояснити ланцюжок ядерних перетворень, які спричинили зниження обсягів літію після Великого вибуху.

Спочатку його було в надлишку, але цілий комплекс процесів у ході нуклеосинтезу Великого вибуху привів до того, що домінуючою і малопоширеною формою літію став стабільний ізотоп літію-7 (7Li) якого 92,5% у спостережуваному Всесвіті.

Як вважають японські фізики, літій-7 утворився у процесах створення й розпаду нестабільного ізотопу берилію-7, який теж відноситься до легких елементів і який також масово формувався у перші моменти Великого вибуху. Тому або очікувані обсяги літію були переоцінені, або процеси синтезу літію за участю берилію були не враховані повноцінно, або ж потрібно врахувати обидва ці чинники.

Експеримент японських вчених

Для доказу своєї версії вчені на експериментальній установці били ізотопом берилію-7 по мішені з дейтерієм атому водню з одним зайвим нейтроном. У процесі розпаду виникав ізотоп літію-7 і протон. Дейтерій у цій схемі грав роль Троянського коня, а протон був «солдатом» який потрібно утримати у стабільному стані, щоб він встиг взяти участь в реакції перетворення нестабільного берилію-7 в стабільний літій-7.

Якщо процеси у Всесвіті після Великого вибуху проходили так, як пояснили японські вчені, то кількість спостережуваного літію за все на 10% перевершує теоретично передбачене. Можливо, це відкриття допоможе стерти ще одну білу пляму на карті науки і «залізно» доведе теорію Великого Вибуху.