Pastāv ievērojama neatbilstība starp teorētisko un novēroto litija daudzumu mūsu Visumā. Šī problēma ir pazīstama kā litija kosmoloģiskā problēma un gadu desmitiem vajā kosmologus. Pētnieki tagad ir samazinājuši šo neatbilstību par aptuveni 10%, pateicoties jaunam eksperimentam par kodolprocesiem, kas ir atbildīgi par litija radīšanu. Šis pētījums var norādīt ceļu uz pilnīgāku izpratni par agrīno Visumu.
Ir labi zināms teiciens, ka "teorijā teorija un prakse ir viens un tas pats. Praksē tas tā nav." Tas attiecas uz visām akadēmiskajām jomām, bet jo īpaši tas attiecas uz kosmoloģiju, visa Visuma izpēti, kur tas, ko mēs domājam, mums vajadzētu redzēt, un tas, ko mēs patiesībā redzam, ne vienmēr sakrīt. Tas lielā mērā ir saistīts ar faktu, ka daudzas kosmoloģiskās parādības ir grūti pētītas nepieejamības dēļ. Kosmoloģiskās parādības mums parasti nav pieejamas lielo attālumu dēļ, vai arī tās bieži notika, pirms cilvēka smadzenes pat bija attīstījušās, lai par tām parūpētos, piemēram, Lielā sprādziena gadījumā.
Projekta asociētā profesore Seija Hajakava un lektors Hidetoshi Yamaguchi no Tokijas Universitātes Kodolpētījumu centra un viņu starptautiskā komanda ir īpaši ieinteresēti vienā kosmoloģijas jomā, kurā teorija un novērojumi stipri atšķiras, proti, K.Litija osmoloģiskā problēma (KLP). Teorija paredz, ka mirkļus pēc Lielā sprādziena, kas radīja visu matēriju kosmosā, litija saturam vajadzētu būt apmēram trīs reizes lielākam par to, ko mēs faktiski novērojam.
"Pirms 13,7 miljardiem gadu, kad matērija saplūda no Lielā sprādziena enerģijas, mums visiem zināmie kopīgie gaismas elementi - ūdeņradis, hēlijs, litijs un berilijs - veidojās procesā, ko mēs saucam Lielā sprādziena nukleosintēze (BBN), ”sacīja Hajakava. “Tomēr BBN nav tieša notikumu ķēde, kurā viena lieta pārvēršas citā. Faktiski tas ir sarežģīts procesu tīkls, kurā protonu un neitronu maisījums rada atomu kodolus, un daži no tiem sadalās citos kodolos. Piemēram, vienas litija vai izotopa formas - litija-7 - saturs galvenokārt ir berilija-7 ražošanas un sabrukšanas rezultāts. Bet tas tika vai nu teorētiski pārvērtēts, vai patiesībā nenovērtēts, vai arī šo divu faktoru kombinācija. Tas ir jāatrisina, lai patiešām saprastu, kas toreiz notika."
Litijs-7 ir visizplatītākais litija izotops, kas veido 92,5% no visiem novērotajiem izotopiem. Tomēr, lai gan pieņemtie BBN modeļi paredz visu BBN iesaistīto elementu relatīvo pārpilnību ar ievērojamu precizitāti, sagaidāmais litija-7 daudzums ir aptuveni trīs reizes lielāks nekā faktiski novērotais. Tas nozīmē, ka mūsu zināšanās par agrīnā Visuma veidošanos ir nepilnīga. Ir vairākas teorētiskas un novērošanas pieejas, kuru mērķis ir atrisināt šo problēmu, bet Hayakawa un viņa komanda modelēja apstākļus BBN laikā, izmantojot daļiņu starus, detektorus un novērošanas metodi, kas pazīstama kā Trojas zirgs.
"Mēs rūpīgi izpētījām vienu no BBN reakcijām, kad berilijs-7 un neitroni sadalās par litiju-7 un protonu. Iegūtais litija-7 līmenis bija nedaudz zemāks par gaidīto, aptuveni 10%, sacīja Hajakava. – Šo reakciju ir ļoti grūti novērot, jo berilijs-7 un neitroni ir nestabili. Tāpēc mēs izmantojām deuteronu, ūdeņraža kodolu ar papildu neitronu, kā trauku, lai neitronu pārnestu berilija-7 starā, to neizjaucot. Šī ir unikāla tehnika, ko izstrādājusi itāļu grupa, ar kuru mēs sadarbojamies, un kurā deuterons ir kā Trojas zirgs grieķu mītos, bet neitrons ir karavīrs, kurš iekļūst neieņemamajā Trojas pilsētā, netraucējot sargu ( nedestabilizējot paraugu). Pateicoties jaunajam eksperimentālajam rezultātam, mēs varam piedāvāt topošajiem teorētiskajiem pētniekiem nedaudz vieglāku uzdevumu, mēģinot atrisināt CLP."
Lasi arī:
tulkojums ir kaut kāds fufelis