El último de los problemas en el modelo del Big Bang: aún sin solución - Gerardo Herrera Corral | La Crónica de Hoy
Facebook Twitter Youtube Lunes 20 de Agosto, 2018
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El último de los problemas en el modelo del Big Bang: aún sin solución

Gerardo Herrera Corral

El modelo del Big Bang describe el origen del Universo. Según este modelo, el Universo surgió de la nada hace 13 mil ochocientos millones de años.

El exitoso modelo predice la existencia de una radiación de fondo que ha sido observada, explica la expansión del Universo que conocemos y nos dice cuáles son las cantidades de cada uno de los elementos ligeros que debe haber en el universo.

De acuerdo con este modelo cosmológico, los elementos ligeros como el hidrógeno, helio, berilio, litio y sus isótopos (deuterio, tritio, etc.) se formaron en los primeros minutos después de la gran explosión y nos dice que el Universo está hecho en casi 75% de hidrógeno y aproximadamente 25% de helio, lo que ha sido verificado por las observaciones. 

Los demás elementos ligeros son menos frecuentes. Sin embargo, la estimación más exacta que el modelo cosmológico proporciona de las cantidades de litio no corresponde con las que se miden. De acuerdo con el modelo del Big Bang debería haber entre 3 y 4 veces más litio del que observamos. Esta discordancia representa lo que se ha convertido en uno de los últimos problemas abiertos en el modelo.

Desde hace pocos años un grupo internacional de físicos se propuso medir en el CERN (Centro Europeo de Investigaciones Nucleares) lo que en física se conoce como “sección eficaz de la captura de neutrones por el elemento berilio”. El grupo de físicos formó la colaboración nTOF para hacer uso de la infraestructura que existe en CERN. Se construyeron detectores para medir con qué probabilidad es que los neutrones son atrapados por el berilio porque se piensa que el litio proviene del decaimiento de berilio cuando éste se vuelve inestable. Cuando un átomo de berilio atrapa un neutrón firma su sentencia de muerte y 53 días más tarde se desintegra en un átomo de litio emitiendo energía en forma de radiación.

La colaboración nTOF acaba de publicar los resultados de sus investigaciones.  En un artículo especializado reportó la medición más precisa que existe de captura de neutrones por berilio para diferentes energías del neutrón. Curiosamente, y, aunque los especialistas pensaban que aquí estaba la solución al problema del litio en el Universo, esto no fue el caso. Los valores obtenidos no permiten entender la deficiencia de litio que se observa. Es decir, el desacuerdo entre lo que predice la teoría del Big Bang y la cantidad de litio presente sigue siendo un problema abierto.

El Big Bang no es la única fuente de litio. Este elemento se puede producir también en reacciones de rayos cósmicos, en novas, o en estrellas de un cierto tipo. Sin embargo, se usan estrellas de “baja metalicidad” para medir el Li primordial. Los especialistas piensan que ahí el litio no se crea en procesos estelares ni se destruyen como consecuencia de procesos internos.  Las condiciones en este tipo de estrellas son tales que la abundancia que se observa debe corresponder a la abundancia primordial. 

Por supuesto que el método usado para medir el Li primordial también es controversial y algunos opinan que las consideraciones pueden estar equivocadas.

Sea como sea, el problema cosmológico del déficit de Litio sigue abierto y se va convirtiendo en un problema cada vez más interesante.

 

* Investigador del Cinvestav

gherrera@fis.cinvestav.mx

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