Спустя секунды после Большого взрыва первоначальный «суп» из субатомных частиц должен был состоять из водорода, гелия, которого должно быть поменьше, и совсем небольшого количества лития. Но не всё так просто: как бы мало лития ни было, все модели предсказывают, что к нынешнему дню его должно быть намного больше, чем мы наблюдаем в окружающей Вселенной. Что не так с нашими теориями?
Строго говоря, при нынешнем уровне наших наблюдений ошибки быть не должно: лития очень мало. Ситуация однозначно намекает на какую-то новую физику, неизвестный нам процесс, имевший место сразу после .
Самое свежее исследование на эту тему затронуло наименее изменившиеся после Большого взрыва регионы — атмосферы старых звёзд, находящихся на периферии Млечного Пути. Поскольку они изолированы от ядра, где литий может нарабатываться, вероятность позднего загрязнения, влияющего на результаты, должна быть крайне мала. В их атмосферах лития-7 обнаружено всего около трети от уровня, предсказанного моделированием. Причины? Одно из предложенных объяснений: он утонул. Литий из атмосферы звёзд просто начал тонуть в веществе светил, постепенно добираясь до их недр. Поэтому его и не видно в их атмосферах.
Оценки присутствия лития в Малом Магеллановом Облаке (красная точка), диске нашей Галактики (лиловый) и её периферии (синий) (здесь и ниже иллюстрации Christopher Howk et al.).
из (Индиана, США) вместе с коллегами взялся проверить результаты на основе данных по , галактике-спутнику Млечного Пути. А чтобы избавить данные от эффекта «погружения лития» и прочих влияний местных звёздных процессов, исследователи проанализировали содержимое межзвёздного газа в этой карликовой галактике, предполагая, что уж он-то должен гордиться своим литием: ему здесь просто не в чем тонуть.
Используя наблюдения Европейской южной обсерватории, астрономы там именно столько лития, сколько предсказывала модель Большого взрыва, о чём было поведано в журнале . Но и это, увы, не слишком помогло в решении вопроса. Дело в том, что литий постоянно образуется во Вселенной в ходе естественных процессов, а сверхновые взрывами равномерно разносят его по Метагалактике, подобно всем остальным наработанным в недрах элементам. Новые результаты, по словам Кристофера Хока, лишь усугубили литиевую загадку: «Говорить о решении этой проблемы можно только в том случае, если со времён Большого взрыва никаких изменений в количестве имеющегося лития не происходило». И то только в масштабах Малого Магелланова Облака!
Самое главное: очень трудно представить себе, что за 12–13 млрд лет термоядерного синтеза, создавшего те самые тяжёлые элементы, которые делают возможной жизнь на Земле, литий почему-то не вырабатывался. По крайней мере наши сегодняшние представления о термоядерном нуклеосинтезе не позволяют выдвинуть такую гипотезу.
Интересно, что количество лития связано в металличностью, но эта нелинейная зависимость не получила пока бесспорного теоретического объяснения.
Хуже того, из (Германия) и Фабио Йокко (Fabio Iocco) из (Швеция) показала, что не только сверхмассивные чёрные дыры в ядрах галактик, но и самые обычные (и более многочисленные) ЧД звёздного происхождения должны генерировать литий в своих , причём весьма интенсивно.
Теперь же получается, что практически каждый микроквазар (попросту система ЧД — аккреционный диск) должен создавать литий. А ведь теоретически их должно быть намного больше, чем СМЧД, отмечает Мигель Пато.
Словом, ясности в этом вопросе пока нет. Кристофер Хок, к примеру, предполагает, что сразу после Большого взрыва во Вселенной могли идти какие-то экзотические с физической точки зрения реакции, в которых участвовали частицы тёмной материи, и они подавляли образование лития. Это могло бы объяснить то, что в Малом Магеллановом Облаке лития оказалось больше, чем в нашей Галактике: карликовые галактики, к которым относится ММО, должны были менее активно притягивать тёмную материю в ранней Вселенной. А значит, и эти гипотетические реакции меньше влияли на концентрацию лития в них. Проверить эту идею г-н Хок намерен при помощи более углубленного изучения Малого Магелланова Облака…
Оценки присутствия лития в Малом Магеллановом Облаке (красная точка), диске нашей Галактики (лиловый) и её периферии (синий) (здесь и ниже иллюстрации Christopher Howk et al.).
Интересно, что количество лития связано в металличностью, но эта нелинейная зависимость не получила пока бесспорного теоретического объяснения.
