เอกภพขาดลิเธียม และแทนที่จะแก้ปัญหาที่เรียกว่า “ปัญหาลิเธียม” การศึกษาใหม่ทำให้ซับซ้อนยิ่งขึ้น
งานที่ตีพิมพ์ใน Physical Review Letters ฉบับวันที่ 13 กรกฎาคมชี้ให้เห็นว่าหลุมดำขนาดเล็กบางแห่งอาจทำหน้าที่เป็นโรงงานลิเธียมได้ ปัญหาคือ ระดับลิเธียมที่สังเกตพบนั้นต่ำเกินไปที่จะรองรับการผลิตดังกล่าว ระดับเหล่านั้นยังต่ำกว่าที่คาดการณ์ไว้มากโดยทฤษฎีที่แข็งแกร่งเป็นอย่างอื่นซึ่งอธิบายว่าองค์ประกอบทางเคมีชนิดแรกถูกสร้างขึ้นหลังบิกแบงได้อย่างไร
นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ Brian Fields
จากมหาวิทยาลัยอิลลินอยส์ Urbana-Champaign กล่าวว่า “สิ่งนี้ทำให้ปัญหาลิเธียมแย่ลง “แต่มันอาจชี้ให้เห็นถึงเหตุการณ์ที่แปลกใหม่กว่าในบิกแบง”
ลิเธียม พร้อมด้วยไฮโดรเจนและฮีเลียมเป็นหนึ่งในองค์ประกอบไม่กี่อย่างที่ผลิตขึ้นในช่วงเวลาที่ร้อนแรงและกระฉับกระเฉงหลังบิกแบง ซึ่งแตกต่างจากไฮโดรเจนและฮีเลียม ระดับลิเธียมที่สังเกตได้นั้นต่ำกว่าที่ฟิสิกส์บิ๊กแบงคาดการณ์สามหรือสี่เท่า
ดังนั้นนักวิทยาศาสตร์จึงได้ออกตามล่าหาแหล่งที่มาของการทำลายลิเธียม
แต่ Fabio Iocco นักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยสตอกโฮล์มของสวีเดนได้เสนอสิ่งที่ตรงกันข้าม นั่นคือโรงงานลิเธียมที่มีศักยภาพ ในรูปของหลุมดำขนาดค่อนข้างเล็กที่มีน้ำหนักโดยเฉลี่ยห้าเท่าดวงอาทิตย์ ในขณะที่หลุมดำเหล่านี้บางส่วนดูดวัสดุออกจากดาวข้างเคียง วัสดุที่ถูกดูดเข้าไปจะสร้างวงแหวนรูปโดนัทที่หมุนวน Iocco คำนวณว่ามวลที่หมุนวนกลายเป็นความร้อนเพียงพอ — มากกว่า 10 พันล้านองศา — เพื่อจุดชนวนนิวเคลียร์ฟิวชันและสังเคราะห์ลิเธียมจำนวนมาก
จากการคำนวณของ Iocco
แม้ว่าหลุมดำของทางช้างเผือกเพียงเล็กน้อยจะเคี้ยวสสารในลักษณะนี้ กระบวนการจะสร้างลิเธียมในปริมาณเท่ากันกับบิกแบง
Fields เป็นผู้เขียนร่วมในการศึกษาลิเธียมครั้งที่สอง ในการกดที่Natureการศึกษารายงานว่าระดับลิเธียมระหว่างดวงดาวในดาราจักรดาวเทียม เมฆแมเจลแลนเล็ก ซึ่งส่วนใหญ่ตรงกับการคาดการณ์ทางทฤษฎี เป็นการสังเกตการณ์ครั้งแรกของปริมาณลิเธียมระหว่างดวงดาวนอกทางช้างเผือก เนื่องจากตามธรรมเนียมแล้ว นักวิทยาศาสตร์ได้วัดความสมบูรณ์ของธาตุในชั้นนอกของดาวในรัศมีของทางช้างเผือก ดาวฤกษ์ที่แก่ชราเหล่านี้ซึ่งเกิดเมื่อเอกภพยังเด็ก ควรสะท้อนถึงความอุดมสมบูรณ์ของสารเคมีในช่วงเวลาดึกดำบรรพ์นั้น
นักดาราศาสตร์ Chris Howk จาก University of Notre Dame ใน South Bend รัฐอินเดียนา ผู้เขียนร่วมในการศึกษาของ Fields กล่าวว่า “ค่อนข้างตรงไปตรงมาที่จะคาดเดาว่าเราควรพบความอุดมสมบูรณ์เท่าใด หากเราดูบริเวณที่สำรวจความอุดมสมบูรณ์ของลิเธียมในยุคแรก
การดูระหว่างดวงดาวแทนการมองเข้าไปข้างในสามารถช่วยนักวิทยาศาสตร์ตรวจสอบว่ากระบวนการของดาวที่ไม่คาดคิด ซึ่งไม่ใช่ฟิสิกส์พื้นฐานของบิกแบงนั้นอยู่เบื้องหลังปัญหาการขาดแคลนลิเธียมหรือไม่ “นี่เป็นการวัดแบบที่เราต้องการ” Iocco กล่าว
แอนเดรียส คอร์น นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยอัปซาลาในสวีเดนกล่าวว่าแม้จะยั่วเย้า แต่การศึกษาทั้งสองจะไม่ใช่คำตอบสุดท้ายในเรื่องนี้ “เรายังสูญเสียทฤษฎีที่สอดคล้องกัน” เขากล่าว
การไขปริศนาลิเธียมเป็นไปได้หากมีสิ่งผิดปกติกับทฤษฎีการจัดเก็บลิเธียมในดาวฤกษ์ บางทีถ้าดาวประมวลผลองค์ประกอบหรือสับเปลี่ยนองค์ประกอบเข้าภายในเร็วกว่าที่คาดไว้
อีกทางหนึ่ง เป็นไปได้ว่าฟิสิกส์ที่แปลกใหม่จะส่งผลต่อระดับลิเธียมทันทีหลังจากที่เอกภพเกิดการระเบิดขึ้น ตัวเลือกนี้ชี้ไปที่บทบาทของสสารมืดในยุคดึกดำบรรพ์ อนุภาคที่ไม่ประกอบด้วยสิ่งที่ “ปกติ” ที่สังเกตได้ เช่น โปรตอน นิวตรอน และอิเล็กตรอน เมื่ออนุภาคเหล่านี้สลายตัว พวกมันทำลายอะตอมของลิเธียมและทำให้อุปทานของจักรวาลหมดลงตั้งแต่เริ่มต้น
“ในระดับหนึ่ง เราอยากให้ปัญหาลิเธียมนี้เป็นจริงและชี้ไปที่สิ่งนี้” ฟิลด์กล่าว “ข้อมูลจะบอกเราว่าเกิดอะไรขึ้น”
แนะนำ : ข่าวดารา | กัญชา | เกมส์มือถือ | เกมส์ฟีฟาย | สัตว์เลี้ยง
