Un nutrito team di ricercatori affiliato a numerose istituzioni in Italia, il Regno Unito e l'Ungheria hanno effettuato le misurazioni più precise finora della fusione del deuterio con un protone per formare l'elio-3. Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Natura , il gruppo descrive il loro sforzo e come credono che contribuirà a comprendere meglio gli eventi accaduti durante i primi minuti dopo il Big Bang.

La teoria dell'astrofisica suggerisce che la creazione del deuterio sia stata una delle prime cose accadute dopo il Big Bang. Perciò, svolge un ruolo importante nella nucleosintesi del Big Bang, le reazioni avvenute in seguito che hanno portato alla produzione di molti degli elementi leggeri. I teorici hanno sviluppato equazioni che mostrano la probabile serie di eventi che si sono verificati, ma ad oggi, è stato difficile dimostrarli corretti senza prove fisiche. In questo nuovo sforzo, i ricercatori del Laboratorio di Astrofisica Nucleare Sotterranea in Italia hanno effettuato esperimenti per simulare quei primi minuti, sperando di confermare le teorie.

Il lavoro è stato condotto in profondità sotto la spessa copertura rocciosa della montagna del Gran Sasso per prevenire l'interferenza dei raggi cosmici - ha comportato il lancio di un raggio di protoni su un bersaglio di deuterio - il deuterio è una forma di idrogeno con un solo protone e un neutrone - e poi misurare la velocità di fusione. Ma poiché la velocità di fusione è così bassa, il bombardamento doveva essere effettuato molte volte:la squadra ha svolto il proprio lavoro quasi ogni fine settimana per tre anni.

La speranza era che la velocità misurata corrispondesse alla quantità di radiazione cosmica di fondo a microonde rilevata dagli scienziati che la studiano da molti anni. I ricercatori ritengono che tale radiazione sia nata quando il cosmo si è raffreddato di circa 380, 000 anni dopo il Big Bang.

I ricercatori hanno scoperto che il tasso misurato di fusione del deuterio in un intervallo di temperature è sceso tra il tasso previsto dalle ultime teorie e le misurazioni provvisorie prese nel 1997, l'ultima volta che gli scienziati hanno cercato di misurare la velocità di fusione del deuterio con un protone per formare l'elio-3. Ma soprattutto, quando hanno collegato la velocità misurata a modelli che proiettavano stime della densità della nucleosintesi del Big Bang, corrispondeva strettamente alle misurazioni stimate del CMB 380, 000 anni dopo.

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