Има значително несъответствие между теоретичното и наблюдаваното количество литий в нашата Вселена. Този проблем е известен като космологичният проблем с лития и преследва космолозите от десетилетия. Изследователите вече са намалили това несъответствие с около 10% благодарение на нов експеримент върху ядрените процеси, отговорни за създаването на литий. Това изследване може да посочи пътя към по-пълно разбиране на ранната вселена.
Известна е поговорката, че „на теория теорията и практиката са едно и също. На практика това не е така“. Това е вярно във всички академични области, но е особено вярно в космологията, изучаването на цялата вселена, където това, което мислим, че трябва да видим, и това, което всъщност виждаме, не винаги съвпадат. Това до голяма степен се дължи на факта, че много космологични явления са трудни за изследване поради недостъпност. Космологичните явления обикновено са недостъпни за нас поради огромните разстояния или често се случват, преди човешкият мозък дори да е еволюирал да се грижи за тях на първо място - както в случая с Големия взрив.
Доцентът по проекта Сейя Хаякава и преподавателят Хидетоши Ямагучи от Центъра за ядрени изследвания на Токийския университет и техният международен екип се интересуват особено от една област на космологията, където теорията и наблюдението силно се разминават, а именно Космологичен проблем на лития (KLP). Теорията предвижда, че моменти след Големия взрив, който е създал цялата материя в космоса, съдържанието на литий трябва да бъде около три пъти по-голямо от това, което всъщност наблюдаваме.
„Преди 13,7 милиарда години, когато материята се обедини от енергията на Големия взрив, обикновените леки елементи, които всички познаваме – водород, хелий, литий и берилий – се образуваха в процес, който наричаме Нуклеосинтеза от Големия взрив (BBN)“, каза Хаякава. „BBN обаче не е директна верига от събития, в които едно нещо се превръща в друго. Всъщност това е сложна мрежа от процеси, при които смес от протони и неутрони създава атомни ядра и някои от тях се разпадат в други ядра. Например, съдържанието на една форма на литий или изотоп - литий-7 - е главно резултат от производството и разпадането на берилий-7. Но той беше или надценен теоретично, или подценен в действителност, или комбинация от тези два фактора. Това трябва да бъде разрешено, за да разберем наистина какво се случи тогава."
Литий-7 е най-често срещаният литиев изотоп, представляващ 92,5% от всички наблюдавани изотопи. Въпреки това, въпреки че приетите BBN модели предсказват относителното изобилие на всички елементи, участващи в BBN, със забележителна точност, очакваното изобилие на литий-7 е около три пъти по-голямо от действително наблюдаваното. Това означава, че има празнота в познанията ни за формирането на ранната Вселена. Има няколко теоретични и наблюдателни подхода, които имат за цел да решат този проблем, но Хаякава и неговият екип моделираха условията по време на BBN, използвайки лъчи от частици, детектори и метод за наблюдение, известен като троянски кон.
„Внимателно проучихме една от реакциите на BBN, когато берилий-7 и неутрон се разпадат на литий-7 и протон. Получените нива на литий-7 са малко по-ниски от очакваното, около 10%, каза Хаякава. - Тази реакция е много трудна за наблюдение, тъй като берилият-7 и неутроните са нестабилни. Така че ние използвахме деутрона, водородно ядро с допълнителен неутрон, като съд за пренасяне на неутрона в лъча берилий-7, без да го прекъсва. Това е уникална техника, разработена от италианска група, с която си сътрудничим, в която дейтронът е като троянския кон в гръцкия мит, а неутронът е войник, който си проправя път в непревземаемия град Троя, без да безпокои стражата ( без дестабилизиране на пробата). Благодарение на новия експериментален резултат можем да предложим на бъдещите теоретични изследователи малко по-лека задача, когато се опитват да решат CLP."
Прочетете също:
превода е някаква глупост