Root NationНовиниНовини ITЯпонські вчені пояснили дефіцит літію у Всесвіті

Японські вчені пояснили дефіцит літію у Всесвіті

-

Існує значна розбіжність між теоретичною і спостережуваною кількістю літію в нашому Всесвіті. Ця проблема відома як космологічна проблема літію і переслідує космологів протягом десятиліть. Наразі дослідники зменшили цю невідповідність приблизно на 10% завдяки новому експерименту з ядерних процесів, відповідальним за створення літію. Це дослідження може вказати шлях до повнішого розуміння раннього Всесвіту.

Є відома приказка, що «в теорії теорія і практика – одне і те ж. На практиці це не так». Це вірно у всіх академічних областях, але особливо часто це стосується космології, вивчення всього Всесвіту, де те, що, на нашу думку, ми повинні бачити, і те, що ми бачимо насправді, не завжди збігається. Багато в чому це пов’язано з тим, що багато космологічних явищ важко вивчати через недоступність. Космологічні явища зазвичай недоступні для нас через величезні відстані, або часто вони відбулися ще до того, як людський мозок навіть розвинувся, щоб турбуватися про них в першу чергу – як у випадку з Великим вибухом.

lithium from universe

Доцент проекту Сейя Хаякава і викладач Хидетоші Ямагуті з Центру ядерних досліджень Токійського університету, а також їх міжнародна команда особливо цікавляться однією областю космології, де теорія і спостереження сильно розходяться, а саме Космологічною проблемою літію (КЛП). Теорія передбачає, що за кілька хвилин після Великого вибуху, який створив всю матерію в космосі, вміст літію має бути приблизно в три рази більше, ніж те, що ми спостерігаємо насправді.

«13,7 млрд років тому, коли матерія об’єдналася з енергії Великого вибуху, загальні легкі елементи, які ми всі знаємо, – водень, гелій, літій і берилій – утворилися в процесі, який ми називаємо нуклеосинтезом Великого вибуху (BBN)», – сказав Хаякава. «Однак BBN – це не прямий ланцюжок подій, в якому одне послідовно перетворюється на інше. Насправді це складна мережа процесів, в яких суміш протонів і нейтронів створює атомні ядра, а деякі з них розпадаються на інші ядра. Наприклад, зміст однієї форми літію або ізотопу – літію-7 – в основному є результатом виробництва і розпаду берилію-7. Але воно або було переоцінено теоретично, або недооцінене насправді, або поєднанням цих двох факторів. Це необхідно вирішити, щоб дійсно зрозуміти, що тоді відбувалося».

lithium from universe

Літій-7 – найпоширеніший ізотоп літію, на його частку припадає 92,5% всіх спостережуваних ізотопів. Однак, попри те, що прийняті моделі BBN пророкують відносні кількості всіх елементів, що беруть участь в BBN, з надзвичайною точністю, очікувана кількість літію-7 приблизно в три рази більше, ніж та, що спостерігається фактично. Це означає, що в наших знаннях про формування раннього Всесвіту є прогалина. Є кілька теоретичних і наглядових підходів, які спрямовані на розв’язання цієї проблеми, але Хаякава і його команда змоделювали умови під час BBN, використовуючи пучки часток, детектори та метод спостережень, відомий як Троянський кінь.

«Ми уважно вивчили одну з реакцій BBN, коли берилій-7 і нейтрон розпадаються на літій-7 і протон. Отримані рівні літію-7 були трохи нижче, ніж очікувалося, приблизно на 10%, – сказав Хаякава. – Цю реакцію дуже важко спостерігати, оскільки берилій-7 і нейтрони нестабільні. Отже, ми використовували дейтрон, ядро ​​водню з додатковим нейтроном, як посудину, щоб переправити нейтрон в пучок берилію-7, не порушуючи його. Це унікальна техніка, розроблена італійською групою, з якою ми співпрацюємо, в якій дейтрон схожий на Троянського коня в грецькому міфі, а нейтрон – це солдат, який пробирається в неприступне місто Трою, не турбуючи варту (не дестабілізуючи зразок). Завдяки новому експериментальному результату ми можемо запропонувати майбутнім дослідникам-теоретикам трохи менш складну задачу при спробі вирішити CLP».

Читайте також:

Sourcephys
5 1 голос
Рейтинг статті
Підписатися
Сповістити про
guest
1 Коментар
Новіші
Старіші Найпопулярніші
Вбудовані Відгуки
Переглянути всі коментарі
Нарту
Нарту
05/07/2021 18:29

переклад якась фігня