ჩვენს სამყაროში ლითიუმის თეორიულ და დაკვირვებულ რაოდენობას შორის მნიშვნელოვანი შეუსაბამობაა. ეს პრობლემა ცნობილია როგორც ლითიუმის კოსმოლოგიური პრობლემა და ათწლეულების განმავლობაში ასვენებდა კოსმოლოგებს. მკვლევარებმა ახლა შეამცირეს ეს შეუსაბამობა დაახლოებით 10%-ით, ახალი ექსპერიმენტის წყალობით ბირთვულ პროცესებზე, რომლებიც პასუხისმგებელნი არიან ლითიუმის შექმნაზე. ამ კვლევამ შეიძლება მიუთითოს ადრეული სამყაროს უფრო სრულყოფილი გაგების გზა.
ცნობილია გამონათქვამი, რომ „თეორიაში თეორია და პრაქტიკა ერთი და იგივეა. პრაქტიკაში ეს ასე არ არის“. ეს ასეა ყველა აკადემიურ სფეროში, მაგრამ ეს განსაკუთრებით ეხება კოსმოლოგიას, მთელი სამყაროს შესწავლას, სადაც ის, რაც ჩვენ ვფიქრობთ, რომ უნდა დავინახოთ და რაც რეალურად ვხედავთ, ყოველთვის არ ემთხვევა ერთმანეთს. ეს დიდწილად განპირობებულია იმით, რომ მრავალი კოსმოლოგიური ფენომენის შესწავლა რთულია მიუწვდომლობის გამო. კოსმოლოგიური ფენომენები, როგორც წესი, ჩვენთვის მიუწვდომელია დიდი მანძილების გამო, ან ხშირად ხდებოდა მანამ, სანამ ადამიანის ტვინი ჯერ კიდევ არ განვითარდებოდა, რათა მათზე ზრუნავდეს - როგორც დიდი აფეთქების შემთხვევაში.
პროექტის ასოცირებული პროფესორი სეია ჰაიაკავა და ტოკიოს უნივერსიტეტის ბირთვული კვლევის ცენტრის ლექტორი ჰიდეტოში იამაგუჩი და მათი საერთაშორისო გუნდი განსაკუთრებით დაინტერესებულნი არიან კოსმოლოგიის ერთი სფეროთი, სადაც თეორია და დაკვირვება ძლიერ განსხვავდება, კერძოდ, კ.ლითიუმის ოსმოლოგიური პრობლემა (KLP). თეორია პროგნოზირებს, რომ დიდი აფეთქებიდან რამდენიმე წუთში, რომელმაც შექმნა მთელი მატერია კოსმოსში, ლითიუმის შემცველობა სამჯერ მეტი უნდა იყოს ვიდრე რეალურად ვაკვირდებით.
„13,7 მილიარდი წლის წინ, როდესაც მატერია გაერთიანდა დიდი აფეთქების ენერგიიდან, საერთო სინათლის ელემენტები, რომლებიც ყველამ ვიცით - წყალბადი, ჰელიუმი, ლითიუმი და ბერილიუმი - წარმოიქმნა პროცესში, რომელსაც ჩვენ ვუწოდებთ. დიდი აფეთქების ნუკლეოსინთეზი (BBN),” - თქვა ჰაიაკავამ. ”თუმცა, BBN არ არის მოვლენების პირდაპირი ჯაჭვი, რომელშიც ერთი რამ მეორეში გადაიქცევა. სინამდვილეში, ეს არის პროცესების რთული ქსელი, რომლის დროსაც პროტონებისა და ნეიტრონების ნარევი ქმნის ატომურ ბირთვებს და ზოგიერთი მათგანი იშლება სხვა ბირთვებად. მაგალითად, ლითიუმის ან იზოტოპის ერთი ფორმის - ლითიუმ-7-ის შემცველობა ძირითადად ბერილიუმ-7-ის წარმოებისა და დაშლის შედეგია. მაგრამ ეს ან თეორიულად იყო გადაჭარბებული, ან რეალურად არ იყო შეფასებული, ან ამ ორი ფაქტორის ერთობლიობა. ეს უნდა გადაწყდეს, რათა რეალურად გავიგოთ რა მოხდა მაშინ“.
ლითიუმი-7 ლითიუმის ყველაზე გავრცელებული იზოტოპია, რომელიც ყველა დაკვირვებული იზოტოპის 92,5%-ს შეადგენს. თუმცა, მიუხედავად იმისა, რომ მიღებული BBN მოდელები შესანიშნავი სიზუსტით პროგნოზირებენ BBN-ში ჩართული ყველა ელემენტის შედარებით სიმრავლეს, ლითიუმ-7-ის მოსალოდნელი სიმრავლე დაახლოებით სამჯერ მეტია, ვიდრე რეალურად დაფიქსირდა. ეს ნიშნავს, რომ ადრეული სამყაროს ფორმირების შესახებ ჩვენს ცოდნაში ხარვეზია. არსებობს რამდენიმე თეორიული და დაკვირვების მიდგომა, რომელიც მიზნად ისახავს ამ პრობლემის გადაჭრას, მაგრამ ჰაიაკავამ და მისმა გუნდმა მოდელეს პირობები BBN-ის დროს ნაწილაკების სხივების, დეტექტორების და დაკვირვების მეთოდის გამოყენებით, რომელიც ცნობილია როგორც ტროას ცხენი.
„ჩვენ ყურადღებით შევისწავლეთ BBN-ის ერთ-ერთი რეაქცია, როდესაც ბერილიუმი-7 და ნეიტრონი იშლება ლითიუმ-7-ად და პროტონად. მიღებული ლითიუმ-7 დონე მოსალოდნელზე ოდნავ დაბალი იყო, დაახლოებით 10%, თქვა ჰაიაკავამ. - ამ რეაქციაზე დაკვირვება ძალიან რთულია, რადგან ბერილიუმ-7 და ნეიტრონები არასტაბილურია. ასე რომ, ჩვენ გამოვიყენეთ დეიტრონი, წყალბადის ბირთვი დამატებითი ნეიტრონით, როგორც ჭურჭელი ნეიტრონის ბერილიუმ-7 სხივში მისი შეფერხების გარეშე. ეს არის უნიკალური ტექნიკა, რომელიც შემუშავებულია იტალიური ჯგუფის მიერ, რომელთანაც ჩვენ ვთანამშრომლობთ, რომელშიც დეიტრონი ჰგავს ტროას ცხენს ბერძნულ მითში, ხოლო ნეიტრონი არის ჯარისკაცი, რომელიც გზას ადგას აუღელვებელ ქალაქ ტროაში მცველების შეფერხების გარეშე ( ნიმუშის დესტაბილიზაციის გარეშე). ახალი ექსპერიმენტული შედეგის წყალობით, მომავალ თეორიულ მკვლევარებს შეგვიძლია შევთავაზოთ ოდნავ ნაკლებად რთული ამოცანა CLP-ის ამოხსნის მცდელობისას“.
ასევე წაიკითხეთ:
თარგმანი რაღაც სისულელეა