Il problema cosmologico del litio

Pubblicato Mercoledì, 12 Ottobre 2016

Il modello di nucleosintesi del Big Bang (BBN) predice l’abbondanza di nuclei leggeri prodotti nei primi minuti dopo il Big Bang, rappresentando quindi il più antico evento nella storia dell’universo per il quale è possibile confrontare la predizione teorica con i dati sperimentali. Se si osserva nel dettaglio, ne emerge un perfetto accordo per 1H, 2H e 4He, mentre per il 7Li la discrepanza è significativa (circa un fattore 3). Qual è la causa? Il modello di BBN si basa sulle sezioni d’urto delle reazioni nucleari coinvolte e sui processi fisici descritti dal Modello Standard. Il solo parametro libero del BBN è la densità barionica dell’universo, che è stata ricavata con precisione dalla sonda WMAP studiando la radiazione cosmica di fondo. Le sezioni d’urto coinvolte sono ben note, fatta eccezione per quelle indotte da neutroni e responsabili della distruzione del 7Be, dal cui decadimento (T1/2=53 d) si genera il litio primordiale. Queste sezioni d’urto rappresentano quindi un ottimo candidato per una possibile spiegazione del problema cosmologico del litio. La radioattività del bersaglio di 7Be rende particolarmente difficile qualsiasi tentativo di misura. Ma grazie alle eccellenti caratteristiche della facility per tempi di volo di neutroni n_TOF al CERN, è stata misurata per la prima volta la probabilità di distruzione del 7Be, grazie al fondamentale apporto del gruppo italiano che fa capo all’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare. I dettagli dell’esperimento e i risultati sorprendenti ma non risolutivi, sono stati pubblicati su Physical Review Letters e l’articolo ha ricevuto un importante riconoscimento: è stato selezionato come “a PRL Editors' Suggestion”.

L’articolo: http://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.117.152701

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