Big bang-nukleosyntes

Big bang-nukleosyntes (eller primordial nukleosyntes) avser den produktion av atomkärnor andra än H-1 (det vill säga den normala, lätta, isotopen av väte) under universums tidiga faser enligt den gällande kosmologiska standardmodellen. Denna nukleosyntes skedde endast ett par minuter efter själva Big Bang och anses ha skapat den tyngre isotopen av väte kallad deuterium (H-2 eller D), heliumisotoperna He-3 och He-4, samt litiumisotoperna Li-6 och Li-7. Förutom dessa stabila kärnor skapades några instabila, radioaktiva, isotoper: tritium (H-3); beryllium-7 (Be-7), och beryllium-8 (Be-8). Dessa instabila kärnor föll antingen isär eller genomgick fusion med andra kärnor, vilket bildade en stabil isotop.

Teorin förutsäger ett massförhållande av 25 % helium och 75 % väte plus mindre mängder av övriga. Detta stämmer också väl med mätningar utom för litium.

De viktigaste kärnreaktionerna som gav upphov till den relativa förekomsten av de lättaste grundämnena i universum.

Historik

Med relativ god kännedom om kärnreaktionerna kunde George Gamow i två artiklar 1948 lägga grunden till vår nuvarande förståelse av big bang-nukleosyntesen. Den första skrevs av hans forskarstuderande Ralph Alpher och har blivit kallad αβγ paper, där Alpher och Gamow föreslår att de lätta grundämnena skapas av vätejoner som fångar in neutroner i ett hett, tätt och tidigt universum. Bethe's namn var ett tillägg av symmetriskäl.

1950 lämnade den japanske astrofysikern Hayashi Chūshirō ett viktigt bidrag till big bang-nukleosyntesen, genom att påvisa att den av Alpher och Gamow föreslagna modellen måste kompletteras med termodynamisk jämvikt vid bildningen av elektron–positron-par.

Se även

• Big bang
• Nukleosyntes

Externa länkar

• Weiss, Achim. ”Big Bang Nucleosynthesis: Cooking up the first light elements”. Einstein Online. http://www.einstein-online.info/en/spotlights/BBN/index.html. Läst 12 november 2010.