Нови данни от AMS-02 хвърлят светлина върху космическия произход на литий-7 и подкрепят теорията за неговото формиране чрез междузвездни сблъсъци.

Произходът на лития, третия елемент в периодичната таблица, дълго време остава неясен. Неговите два стабилни изотопа – ⁶Li и ⁷Li – присъстват в космическите лъчи и играят важна роля в разбирането на химичната еволюция на Вселената.

В скорошно проучване, публикувано в Physical Review Letters, международен екип учени използва алфа магнитния спектрометър (AMS-02) на борда на Международната космическа станция, за да измери потоците на литиевите изотопи въз основа на данни, събирани между май 2011 г. и октомври 2023 г.

12 години наблюдения: над два милиона ядра

Изследователите анализирали над 2 милиона ядра литий, регистрирани от AMS-02, което позволява безпрецедентно точни измервания в диапазон на ригидност от 1,9 до 25 GV. Устройството, базирано на свръхохладен магнит и пет специализирани детектора, предоставя нови данни за това как литиевите изотопи се образуват и разпространяват в космоса.

Разбиване на старата теория

Резултатите от анализа показват, че както ⁶Li, така и ⁷Li проявяват почти идентични времеви и енергийни вариации, съвпадащи с поведението на други космически ядра като хелий, въглерод, азот и кислород – особено при ригидност над ~4 GV.

Най-същественото откритие: и двата изотопа демонстрират сходна зависимост от ригидността над ~7 GV. Това силно подкрепя теорията, че литият се формира предимно чрез сблъсъци на тежки ядра от космически лъчи с междузвездна материя – процес, наречен спалaция – и отхвърля необходимостта от значителен първичен източник на ⁷Li от Големия взрив.

Отзвук за космическата наука

Това изследване адресира дългогодишния проблем с несъответствието между наблюдаваните количества ⁷Li и предсказанията на стандартната теория за нуклеосинтеза след Големия взрив. Новите данни от AMS-02 предоставят основа за преоценка на моделите на космическо лъчение и елементен произход.

Освен научното значение, разбирането на произхода и поведението на космическите лъчи е от съществено значение за бъдещето на пилотираните космически мисии, тъй като има пряко влияние върху радиационната безопасност на астронавтите.

Източник: Phys.org