Glossary term: La nucléosynthèse du Big Bang
Description: La nucléosynthèse désigne les processus par lesquels des noyaux atomiques plus lourds sont formés à partir de noyaux plus légers par fusion nucléaire. La nucléosynthèse du Big Bang (BBN), parfois appelée nucléosynthèse primordiale, est un bref épisode de nucléosynthèse au cours de la phase chaude et dense du Big Bang de notre Univers, il y a près de 14 milliards d'années. Selon nos modèles cosmologiques actuels, la BBN a commencé dans les premières secondes de l'Univers primitif et a duré quelques minutes. Cette durée est directement liée à la vitesse d'expansion et de refroidissement de l'Univers primitif. Avant ces premières secondes, l'Univers était trop chaud pour que des noyaux plus complexes que l'hydrogène puissent survivre. À la fin de ces quelques minutes, l'Univers n'était pas assez chaud et dense pour que la fusion nucléaire se poursuive. Après la fin du BBN, environ 25 % en masse des noyaux atomiques étaient sous forme d'hélium 4 (un isotope particulièrement stable de l'hélium), et 75 % sous forme d'hydrogène. Un examen plus approfondi montre qu'il devait également y avoir de petites traces de deutérium (un isotope de l'hydrogène), d'hélium-3 (un autre isotope de l'hélium) et d'isotopes du lithium : le lithium-6 et le lithium-7. Les quantités de chaque élément produit lors du BBN ne dépendent que des paramètres cosmologiques de base et constituent donc une prédiction des modèles cosmologiques. Étant donné qu'au cours des quelque 14 milliards d'années qui ont suivi, une nucléosynthèse supplémentaire importante a eu lieu, notamment à l'intérieur des étoiles, il est difficile d'essayer d'estimer les abondances initiales des éléments à partir des données d'observation actuelles. Pour l'hélium 4, l'hélium 3, le deutérium et le lithium 6, les prédictions du BBN cosmologique concordent très bien avec les reconstructions issues des observations. Pour le lithium-7, il y a une différence marquée, mais il n'est pas clair pour l'instant si cela indique un problème avec notre compréhension du BBN ou un problème avec les tentatives d'estimation de l'abondance initiale du lithium-7.
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