Kosmološki problem litijuma
U astronomiji, problem litijuma ili neslaganje litijuma odnosi se na neslaganje između prvobitne količine litijuma kako se zaključuje iz posmatranja halo zvezda siromašnih metalom (populacija II) u našoj galaksiji i količine koja bi teoretski trebalo da postoji zbog nukleosinteze Velikog praska + VMAP predviđanja kosmičke barionske gustine CMB. Naime, najšire prihvaćeni modeli Velikog praska sugerišu da bi trebalo da postoji tri puta više primordijalnog litijuma, posebno litijuma-7. Ovo je u suprotnosti sa uočenim obiljem izotopa vodonika (1H i 2H) i helijuma (3He i 4He) koji su u skladu sa predviđanjima.[1] Nepodudarnost je naglašena na takozvanom „Šramovom grafikonu“, nazvanom u čast astrofizičara Dejvida Šrama, koja prikazuje ovo primordijalnu zastupljenost kao funkciju kosmičkog sadržaja bariona iz standardnih BBN predviđanja.
Poreklo litijuma
уредиNekoliko minuta nakon Velikog praska, svemir je skoro u potpunosti bio sačinje od vodonika i helijuma, sa količinama litijuma i berilijuma u tragovima, i zanemarljivo malim količinama svih težih elemenata.[3]
Sinteza litijuma u Velikom prasku
уредиNukleosinteza Velikog praska proizvela je litijum-7 i berilijum-7, i zaista, ovaj potonji dominira primordijalnom sintezom nuklida mase 7. S druge strane, Veliki prasak je proizveo litijum-6 na nivoima više od 1000 puta manjim. 74Be se kasnije raspada putem hvatanja elektrona (vreme poluraspada 53,22 dana) u 73Li, tako da vidljiva primordijalna količina litijuma u suštini zbraja primordijalni 73Li i radiogeni litijum iz raspada 74Be.
Ovi izotopi se proizvode reakcijama
i bivaju uništeni putem
Količina litijuma proizvedenog u Velikom prasku može se izračunati.[4] Vodonik-1 je najzastupljeniji nuklid, koji se sastoji od otprilike 92% atoma u Univerzumu, sa helijumom-4 drugim sa 8%. Drugi izotopi uključujući 2H, 3H, 3He, 6Li, 7Li, i 7Be su mnogo ređi; procenjena količina primordijalnog litijuma je 10−10 u odnosu na vodonik.[5] Izračunata zastupljenost i odnos 1H i 4He je u saglasnosti sa podacima iz posmatranja mladih zvezda.[3]
Ogranak P-P II
уредиU zvezdama, litijum-7 nastaje u lančanoj reakciji proton-proton.
Grana P-P II je dominantna na temperaturama od 14 do 23 MK.
Reference
уреди- ^ Hou, S. Q.; He, J.J.; Parikh, A.; Kahl, D.; Bertulani, C.A.; Kajino, T.; Mathews, G.J.; Zhao, G. (2017). „Non-extensive statistics to the cosmological lithium problem”. The Astrophysical Journal. 834 (2): 165. Bibcode:2017ApJ...834..165H. S2CID 568182. arXiv:1701.04149
. doi:10.3847/1538-4357/834/2/165 .
- ^ Tanabashi, M.; Hagiwara, K.; Hikasa, K.; Nakamura, K.; Sumino, Y.; et al. (Particle Data Group) (2018-08-17). „Review of Particle Physics”. Physical Review D. American Physical Society (APS). 98 (3): 030001. Bibcode:2018PhRvD..98c0001T. ISSN 2470-0010. doi:10.1103/physrevd.98.030001 . hdl:10044/1/68623 . and 2019 update.
- ^ а б Langmuir, C. H.; Broecker, W. S. (2012). How to Build a Habitable Planet: The Story of Earth from the Big Bang to Humankind. Princeton University Press. ISBN 978-0691140063.
- ^ Boesgaard, A. M.; Steigman, G. (1985). „Big bang nucleosynthesis – Theories and observations”. Annual Review of Astronomy and Astrophysics. Palo Alto, CA. 23: 319—378. Bibcode:1985ARA&A..23..319B. doi:10.1146/annurev.aa.23.090185.001535. A86-14507 04–90.
- ^ Tanabashi, M.; et al. (2018). „Big-bang nucleosynthesis”. Ур.: Fields, B. D.; Molaro, P.; Sarkar, S. The Review (PDF). Physical Review D. 98. стр. 377—382. Bibcode:2018PhRvD..98c0001T. doi:10.1103/PhysRevD.98.030001.