Nucleosíntesis primordial

Cosmología física

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En cosmología física, la nucleosíntesis primordial (nucleosíntesis del Big Bang o nucleosíntesis cosmológica) se refiere al periodo durante el cual se formaron determinados elementos ligeros: el usual 1H (el hidrógeno ligero), su isótopo el deuterio (2H o D), los isótopos del helio 3He y 4He y los isótopos del litio 7Li y 6Li y algunos isótopos inestables o radiactivos como el tritio 3H, y los isótopos del berilio, 7Be y 8Be, en cantidades despreciables.

Características de la nucleosíntesis del Big Bang

Hay dos características importantes de la nucleosíntesis del Big Bang:

  • duró sólo unos tres minutos (durante el periodo entre 100 y 300 segundos del inicio de la expansión del espacio), después de lo cual la temperatura y la densidad del Universo cayeron por debajo de lo que se requería para la fusión nuclear.[ cita requerida] La brevedad de la nucleosíntesis es importante porque evita la formación de elementos más pesados que el berilio mientras que al mismo tiempo se permite la existencia de elementos luminosos incombustibles, como el deuterio;[ cita requerida]
  • se extendió, rodeando el Universo observable.[ cita requerida]

El modelo estándar del Big Bang asume la existencia de tres familias de neutrinos (asociadas al electrón, el muon y el tau), así como un valor concreto de la vida media del neutrón (una estimación reciente la sitúa en τ = 886,7 ± 1,9 s). En este contexto, la Nucleosíntesis dará resultados en masas abundantes de aproximadamente un 75% de H-1, un 25% de He-4 y un 0.01% de Deuterio y un poco (en el orden de 10-10) de Litio y Berilo y nada de otros elementos. Que las abundancias observadas en el Universo son consistentes con estos números se considera una fuerte prueba de la teoría del Big Bang.

En este campo es habitual hablar de porcentajes por masa, de tal manera que el 25% de He-4 significa que el 25% de la masa forma He-4. Si se recalcula el número átomo por átomo o mol por mol, el porcentaje de He-4 sería menor.

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