Lityum 6: Büyük Patlama artık kaynağı değil
Büyük patlamadan sonraki anı yeniden üretin
İtalya'daki bir dağın derinliklerinde hidrojen atomları ile helyum çekirdeklerinin çarpışması, evrenin bileşiminin gizemini kanıtladı: Neden bugün evrende gözlemlenen lityum 6 miktarı, Big Bang'den sonraki andan itibaren teorik açıklama ve tahminden farklı. Üretilen lityum 6 elementi miktarı arasında çok büyük bir fark var. Gran Sasso'daki Yeraltı Nükleer Astrofizik Laboratuvarı'nda (LUNA) çalışan uluslararası bir araştırma ekibi, ilk kez, evrenin doğuşundan sadece birkaç dakika sonrasına benzer koşullar altında lityum 6 üretim oranını ölçtü. Deneysel olarak ölçülen oran, aslında lityum 6'nın neredeyse tamamının Büyük Patlama'dan sonra üretildiğini gösteriyor - bu, mevcut nükleosentez teorisinin ötesinde.
Resim Big Bang'i gösteriyor
Yıldızlar ve galaksiler oluşmaya başlamadan önceki ilk evrende, yalnızca üç temel element vardı: Bunlar hidrojen, helyum ve lityumdu. Big Bang Nükleosentez Teorisine (BBN) göre, Big Bang'den sadece birkaç dakika önce lityum, protonlar ve nötronlar bu üç temel elementi oluşturmak için birleşirler. Bu teori, evrendeki hidrojen ve helyum izotoplarının gözlemlerini ustaca tahmin etse de, en büyük kusuru lityumun iki kararlı izotopu olan lityum 6 ve lityum 7'yi ayırt etmenin zor olmasıdır.
Resim erken evreni gösteriyor
Resim BBN teorik reaksiyon modunu göstermektedir
Resim, Büyük Patlama'dan sonra evrende üretilen hidrojen, helyum, lityum ve diğer elementleri göstermektedir.
Lityum 7 için, büyük miktarda gözlemsel veri, evrendeki lityum 7 elementinin BBN teorisinde tahmin edilenden çok daha az olduğunu ve bu teorinin temel taşının Dresden-Rosendorf Helmhol, Almanya tarafından geliştirildiğini gösteriyor. Bu, Daniel Bemmler ve Ziz Center'daki (HZDR) meslektaşları tarafından 2006 yılında LUNA üzerinde yapılan deneylerle doğrulandı. Şimdi Bemmler ve uluslararası bir fizik ekibi dikkatlerini yeryüzündeki tüm lityumun% 7'sini oluşturan lityum izotopuna çevirdiler: lityum 6.
Binlerce kez zenginleştirilmiş lityum
BBN teorik modeli, bu "metal çorak" yıldızda bu yıldızın evrendeki en erken oluşmuş yıldız olarak kabul edildiğini, bu nedenle erken evren-lityum 6 elementinin lityum çekirdeğinde olması gerektiğini yansıtabilir. Elli binde birini kaplar. Bununla birlikte, Avustralya Ulusal Üniversitesi'nden Martin Asprund ve meslektaşları tarafından 2006 yılında yapılan gözlemler, benzer yıldızlarda lityum 6'nın zenginliğinin bin kattan fazla olduğunu gösterdi ve bu da akımın neredeyse tamamını açıkladı. Lityum içeriğinin% 5'i. Bu nedenle, sorunun anahtarı, hesaplama veya gözlem hataları olup olmadığıdır.
Resim, lityumun en bol yıldızını gösteriyor
BBN teorisi, lityum 6 üretimine bir nükleer reaksiyonun, yani döteryumun (hidrojen 2) lityum 6 ve gama ışınları üreten helyum 4 ile çarpışmasından sonra nükleer füzyon tarafından yönetilmesi gerektiğine inanmaktadır. Bemmler ve meslektaşları, erken evrendeki iki çarpışma enerjisi arasındaki etkileşimi incelemek için şimdi LUNA'da 400.000 voltluk bir hızlandırıcı kullandılar. Bu amaçla, döteryum hedefine güçlü bir helyum-4 nükleer ışını fırlattılar ve lityum 6 üretimiyle yakından ilgili olan gama ışınlarının çarpışmasını izlediler.
Resim, (hidrojen 2) ve helyum 4'ün çarpışmasından sonraki nükleer füzyonu göstermektedir.
Arka plan sinyal üretiminin en aza indirilmesi
Bu özel nükleer füzyon işlemiyle üretilen lityum 6 olasılığı çok düşüktür ve bu fizikçiler için çok önemli bir gerçekleştirme zorluğudur. Bu deney, çarpışmanın ürettiği diğer tüm radyasyon arasında daha zayıf gama ışını sinyalinin yanı sıra doğal olarak oluşan radyoaktif maddelerden ve kozmik ışınlardan gelen arka plan sinyallerini de gözlemleyebilir. LUNA araştırmacıları yeraltının derinliklerine giderek kozmik ışınların arka plan sinyalini azaltabilir ve aynı zamanda test alanını nitrojenle yıkayarak testte doğal olarak üretilen radon gazının etkisi en aza indirilir.
Araştırma ekibi, iki deney sırasında elde edilen gama ışını spektrumlarındaki küçük darbeleri dikkatlice analiz ettikten sonra, nükleer füzyon tarafından üretilen lityum 6 oranını hesapladı ve bu oranın ilk beklenen değerden daha yüksek olduğunu buldu. Aynı çap. Bemmler, "İlk başta, deneylerimiz aracılığıyla, lityum 6'nın Büyük Patlama enerjisinin bir kısmındaki reaksiyonunu gerçekten inceleyebiliriz." Dedi. Daha sonra araştırma ekibi, erken evrende lityum 6 elementi ve lityum 7 elementinin oranını hesaplamak için BBN teorisini kullandı. Hesaplama sonucu bir önceki tahminle aynıdır.Küçük bir hata olsa da, bu kadar metal fakiri bir yıldızdaki yüksek dereceli lityum 6 elementinin gözlemini daha da gizemli hale getirmektedir. Bemmler, "Yeni ölçüm yöntemi sayesinde, gelecekte orijinal nükleer sentez reaksiyonunun yaratamayacağı olağandışı lityum konsantrasyonlarını gözlemleyeceğimizi biliyoruz." Dedi.
Yeni fizik için ipuçları?
Evrendeki lityum 6'nın büyük çoğunluğunun kaynağına gelince, en son ölçüm sonuçları, lityum 6'nın erken evrende insanlar tarafından taklit edilemeyeceğini kanıtlıyor. Bir olasılık, lityum izotoplarının yıldız işaret fişeklerinde üretilmesidir ve başka bir temel fikir şu ana kadar, bilinmeyen bir fiziksel süreçte aşırı miktarda lityum 6 üretildi ve bu da izotopların kozmik ölçümünü Standart Parçacık Fiziği Modelinin ötesinde fiziğin potansiyel keşfi.
Referans
1. Wikipedia Ansiklopedisi
2. Astronomik terimler
3. Hamish Johnston-milketeaa
İlgili herhangi bir içerik ihlali varsa, silmek için lütfen 30 gün içinde yazarla iletişime geçin
Lütfen yeniden basım için yetki alın ve bütünlüğü korumaya ve kaynağı belirtmeye dikkat edin
