Gran parte degli elementi leggeri si formarono durante la fine dei primi tre minuti dell'evoluzione del cosmo, in seguito la temperatura era già scesa oltre il punto in cui la velocità delle particelle era troppo bassa per vincere la repulsione elettrica e formare deuterio. Dall'idrogeno, il costituente principale del materiale cosmico si sintetizzò il deuterio e da questo l'elio. Le abbondanze di questi elementi ed in più il litio ed i vari loro isotopi ci permettono di risalire alle dinamiche di questi primi istanti della vita del cosmo.
L'universo all'inizio era estremamente caldo, con il passare del tempo si è dilatato molto rapidamente e si è raffreddato. In quei pochi secondi, le particelle erano dotate di velocità elevate ( non comunque vicine a quella della luce, che avrebbe ne avrebbe impedito la formazione ) e densità tale da formare protoni e per collisione anche neutroni, nuclei di deuterio, elio, litio ecc. ( nucleosintesi ).
La Teoria del Big Bang ci dice in quali quantità siano stati prodotti questi nuclei per ciascun elemento ed in quale misura l'uno rispetto all'altro.
Tre quarti della massa dell'universo furono trasformati in nuclei d'idrogeno ( singoli protoni ), quasi un quarto in nuclei di elio, il resto in minime quantità di elementi leggeri o isotopi.
In seguito ai nuclei si aggiunsero gli elettroni, dando origine a quegli elementi primordiali da cui hanno avuto origine, in tempi molto più vicini a noi ( relativamente parlando ) il carbonio, l'ossigeno e tutti gli elementi a noi familiari.
Ma mentre per la formazione dell'idrogeno e dell'elio ( che hanno un rapporto di massa di 1 a 4 come per la densità ) la densità delle particelle nel momento della loro formazione ha avuto un'importanza relativa, per il deuterio, il litio e gli altri elementi questa ha avuto un'importanza fondamentale.
La loro presenza è infatti diretta conseguenza della presenza o meno di un elevato numero di particelle nell'unità di volume in quegli istanti. In seguito, con il proseguire dell'espansione ed il conseguente abbassamento della temperatura e diminuzione della densità, questo processo andò incontro all'esaurimento.
È possibile quindi estrapolare, partendo dalle densità relative dei singoli elementi o isotopi negli istanti iniziali, il valore della densità media dell'universo, per quanto riguarda, ovviamente, la materia che possiamo osservare.
Fonte: Varie.
23/05/96 by MF