Mezi teoretickým a pozorovaným množstvím lithia v našem vesmíru existuje významný rozpor. Tento problém je známý jako kosmologický problém lithia a straší kosmology po celá desetiletí. Vědci nyní tento rozpor zúžili asi o 10 % díky novému experimentu o jaderných procesech odpovědných za tvorbu lithia. Tento výzkum může ukázat cestu k úplnějšímu pochopení raného vesmíru.
Existuje známé rčení, že „v teorii je teorie a praxe jedno a totéž. V praxi tomu tak není.“ To platí ve všech akademických oborech, ale zvláště to platí v kosmologii, studiu celého vesmíru, kde se to, co si myslíme, že bychom měli vidět, a to, co ve skutečnosti vidíme, nemusí vždy shodovat. To je do značné míry způsobeno tím, že mnoho kosmologických jevů je obtížné studovat kvůli nepřístupnosti. Kosmologické jevy jsou pro nás obvykle nedostupné kvůli obrovským vzdálenostem, nebo k nim často docházelo dříve, než se lidský mozek vůbec vyvinul, aby se o ně staral – jako v případě Velkého třesku.
Docent projektu Seiya Hayakawa a lektor Hidetoshi Yamaguchi z Centra pro jaderný výzkum Tokijské univerzity a jejich mezinárodní tým se zajímají zejména o jednu oblast kosmologie, kde se teorie a pozorování silně rozcházejí, a to K.osmologický problém lithia (KLP). Teorie předpovídá, že v okamžicích po Velkém třesku, který stvořil veškerou hmotu ve vesmíru, by měl být obsah lithia asi třikrát větší, než ve skutečnosti pozorujeme.
„Před 13,7 miliardami let, když se hmota sloučila z energie velkého třesku, běžné světelné prvky, které všichni známe – vodík, helium, lithium a berylium – vznikly v procesu, který nazýváme Nukleosyntéza velkého třesku (BBN),“ řekl Hayakawa. „BBN však není přímým řetězcem událostí, ve kterých se jedna věc mění v druhou. Ve skutečnosti jde o složitou síť procesů, při kterých směs protonů a neutronů vytváří atomová jádra a některá z nich se rozpadají na jiná jádra. Například obsah jedné formy lithia nebo izotopu – lithium-7 – je hlavně výsledkem výroby a rozpadu berylia-7. Ale buď to bylo nadhodnoceno teoreticky, nebo podceněno ve skutečnosti, nebo kombinace těchto dvou faktorů. To je potřeba vyřešit, abychom skutečně pochopili, co se tehdy stalo.“
Lithium-7 je nejběžnějším izotopem lithia, tvoří 92,5 % všech pozorovaných izotopů. Ačkoli však přijaté modely BBN předpovídají relativní množství všech prvků zapojených do BBN s pozoruhodnou přesností, očekávané množství lithia-7 je asi třikrát větší než skutečně pozorované. To znamená, že v našich znalostech o vzniku raného vesmíru existuje mezera. Existuje několik teoretických a pozorovacích přístupů, které se snaží tento problém vyřešit, ale Hayakawa a jeho tým modelovali podmínky během BBN pomocí svazků částic, detektorů a pozorovací metody známé jako trojský kůň.
„Pečlivě jsme studovali jednu z reakcí BBN, kdy se berylium-7 a neutron rozpadají na lithium-7 a proton. Získané úrovně lithia-7 byly o něco nižší, než se očekávalo, asi o 10 %, řekl Hayakawa. - Tuto reakci je velmi obtížné pozorovat, protože berylium-7 a neutrony jsou nestabilní. Použili jsme tedy deuteron, vodíkové jádro s dalším neutronem, jako nádobu k přenesení neutronu do paprsku berylia-7, aniž bychom jej narušili. Jedná se o unikátní techniku vyvinutou italskou skupinou, se kterou spolupracujeme, ve které je deuteron jako trojský kůň v řeckém mýtu a neutron je voják, který se dostane do nedobytného města Trója, aniž by vyrušil stráž ( aniž by došlo k destabilizaci vzorku). Díky novému experimentálnímu výsledku můžeme budoucím teoretickým badatelům nabídnout o něco méně obtížný úkol při pokusu o řešení CLP.“
Přečtěte si také:
ten překlad je nějaká blbost