Evrenimizdeki teorik ve gözlemlenen lityum miktarı arasında önemli bir tutarsızlık var. Bu sorun olarak bilinir lityum kozmolojik sorunu ve onlarca yıldır kozmologların peşini bırakmadı. Araştırmacılar şimdi, lityum oluşturmaktan sorumlu nükleer süreçler üzerine yeni bir deney sayesinde bu tutarsızlığı yaklaşık %10 oranında daralttı. Bu araştırma, erken evren hakkında daha eksiksiz bir anlayışa giden yolu gösterebilir.
"Teoride teori ve pratik bir ve aynıdır" diye iyi bilinen bir söz vardır. Uygulamada durum böyle değil." Bu, tüm akademik alanlar için geçerlidir, ancak özellikle kozmolojide, tüm evrenin incelenmesinde, görmemiz gerektiğini düşündüğümüz ile gerçekte gördüklerimizin her zaman eşleşmediği durumlarda doğrudur. Bu, büyük ölçüde, birçok kozmolojik fenomenin erişilemezlik nedeniyle incelenmesinin zor olmasından kaynaklanmaktadır. Kozmolojik fenomenler, söz konusu büyük mesafeler nedeniyle bizim için genellikle erişilemez veya çoğu zaman insan beyni onları önemseyecek şekilde evrimleşmeden önce - Büyük Patlama örneğinde olduğu gibi - meydana gelir.
Proje Doçenti Seiya Hayakawa ve Tokyo Üniversitesi Nükleer Araştırma Merkezi'nden Öğretim Görevlisi Hidetoshi Yamaguchi ve uluslararası ekibi, özellikle teori ve gözlemin büyük ölçüde farklılaştığı bir kozmoloji alanıyla ilgileniyorlar: K.lityumun ozmolojik sorunu (KLP). Teori, evrendeki tüm maddeyi yaratan Büyük Patlama'dan sonraki anlarda, lityum içeriğinin gerçekte gözlemlediğimiz miktarın yaklaşık üç katı olması gerektiğini öngörüyor.
"13,7 milyar yıl önce, Büyük Patlama'nın enerjisinden madde birleştiğinde, hepimizin bildiği ortak ışık elementleri - hidrojen, helyum, lityum ve berilyum - dediğimiz bir süreçte oluştu. Büyük Patlama nükleosentezi (BBN)," dedi Hayakawa. “Ancak BBN, bir şeyin diğerine dönüştüğü doğrudan bir olaylar zinciri değildir. Aslında, proton ve nötron karışımının atom çekirdeği oluşturduğu ve bazılarının diğer çekirdeklere bozunduğu karmaşık bir süreçler ağıdır. Örneğin, bir lityum veya izotop formunun - lityum-7 - içeriği, esas olarak berilyum-7'nin üretimi ve bozunmasının sonucudur. Ancak ya teorik olarak fazla tahmin edildi ya da gerçekte hafife alındı ya da bu iki faktörün bir kombinasyonu. O zaman ne olduğunu gerçekten anlamak için bunun çözülmesi gerekiyor."
Lityum-7, gözlemlenen tüm izotopların %92,5'ini oluşturan en yaygın lityum izotopudur. Bununla birlikte, kabul edilen BBN modelleri, BBN'de yer alan tüm elementlerin nispi bolluklarını dikkate değer bir doğrulukla tahmin etse de, beklenen lityum-7 bolluğu gerçekte gözlemlenenden yaklaşık üç kat daha fazladır. Bu, erken evrenin oluşumu hakkındaki bilgimizde bir boşluk olduğu anlamına gelir. Bu sorunu çözmeyi amaçlayan çeşitli teorik ve gözlemsel yaklaşımlar vardır, ancak Hayakawa ve ekibi parçacık ışınları, dedektörler ve BBN olarak bilinen gözlemsel bir yöntem kullanarak BBN sırasındaki koşulları modellediler. Truva atı.
"BBN reaksiyonlarından birini, berilyum-7 ve bir nötron lityum-7 ve bir protona bozunduğunda dikkatlice inceledik. Hayakawa, elde edilen lityum-7 seviyelerinin beklenenden biraz daha düşük, yaklaşık %10 olduğunu söyledi. - Bu reaksiyonu gözlemlemek çok zordur çünkü berilyum-7 ve nötronlar kararsızdır. Bu nedenle, nötronu bozmadan berilyum-7 ışınına taşımak için bir gemi olarak bir döteron, fazladan bir nötron içeren bir hidrojen çekirdeği kullandık. Bu, işbirliği yaptığımız bir İtalyan grup tarafından geliştirilen benzersiz bir tekniktir; burada döteron, Yunan mitindeki Truva atı gibidir ve nötron, zaptedilemez Truva şehrine gardiyanı rahatsız etmeden giren bir askerdir ( numuneyi istikrarsızlaştırmadan). Yeni deneysel sonuç sayesinde, geleceğin teorik araştırmacılarına CLP'yi çözmeye çalışırken biraz daha kolay bir görev sunabiliriz."
Ayrıca okuyun:
çeviri biraz saçmalık