Первичный бериллий может рассказать о Большом взрыве
Канадские учёные Джозеф Прадлер (Josef Pradler) и Максим Поспелов, в середине девяностых защитивший кандидатскую диссертацию в Институте ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН, показали, что экспериментальные данные по первичному бериллию можно использовать для проверки различных моделей «новой физики».
Словом «первичный», поясним, обозначен элемент, появившийся в самом начале эволюции Вселенной.
Отправной точкой ядерной химии называют
Литий, бериллий и бор к тяжёлым элементам не отнесёшь, однако вклад первичного нуклеосинтеза в их формирование минимален; основным источником Li, Be и B считаются космические лучи, воздействующие на межзвёздную среду. Только один стабильный первичный изотоп, литий-7, был синтезирован в таких количествах, которые можно оценить экспериментально.
Здесь стоит рассказать о том, как древние литий, бериллий и бор регистрируются на практике. Все три элемента обнаруживают в фотосфере звёзд по резонансным линиям в спектре, причём для наблюдений выбирают светила с низкой
Многие модели «новой физики», нуждающиеся в экспериментальной проверке, модифицируют традиционную схему первичного нуклеосинтеза. В таких теориях (скажем, в некоторых вариантах
Литий-6, однако, не слишком удобен для наблюдения, а надёжно оценить его содержание трудно. Хотя в 2006 году и была опубликована
Авторы предлагают использовать вместо лития-6 единственный стабильный изотоп бериллия 9Ве. Схема его появления в результате распада или аннигиляции упомянутых выше новых частиц имеет примерно такой вид:
Экспериментальные данные по бериллию-9. По горизонтальной оси отложена металличность, а квадратами показаны случаи обнаружения 9Be в фотосфере звёзд. Треугольником отмечено значение для звезды BD+44°493. Величина А(Ве) рассчитывается по формуле А(Ве) = lg(9Be/Н) + 12. (Иллюстрация из журнала Physical Review Letters.) |
Тестировать предсказания теоретиков на примере 9Ве проще, чем в случае 6Li. Никаких признаков появления плато экспериментаторы до сих пор не отметили; относительная распространённость бериллия-9 исправно уменьшается с падением металличности. При этом астрономы уже успели добраться до сверхмалых значений: в недавней
«Нуклеосинтез может стать очень удобным полигоном для проверки «новой физики», — утверждает г-н Прадлер. — Каждую модель нужно тестировать на соответствие данным наблюдений: чем больше энергии даёт распад предлагаемых новых частиц, тем больше должно быть бериллия-9, а его должен видеть телескоп. Изотоп, таким образом, будет играть роль калориметра».
Полная версия отчёта опубликована в журнале
Подготовлено по материалам
Нет комментариев.
Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите или зарегистрируйтесь пожалуйста.