非经典BBN内容下的宇宙锂问题研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    11705244
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    26.0万
  • 负责人：
    侯素青
  • 依托单位：
    中国科学院近代物理研究所
  • 学科分类：
    A2705.核天体物理
  • 结题年份：
    2020
  • 批准年份：
    2017
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2018-01-01 至2020-12-31

项目摘要

Cosmological lithium problem is a hot topic in nuclear astrophysics. In past decades, bulk of efforts from nuclear and particle physicists and astrophysicists have been devoted to the study of solving lithium problem in standard Big Bang Nucleosynthesis (BBN) model, but it remains unsolved up to now. With the rapid development of study in dark matter, many new approaches are devised to solve the lithium discrepancy by introducing mysterious particles, regarded as the candidates of dark matter. However, all of these solutions are based on the hypothesis that new particles have no influence on the thermodynamic evolution of universe, but will participate nucleosynthesis only in late stage of BBN or induce non-thermal nucleosynthesis process after BBN. Based on our previous work, the present study is devoted to investigating primordial nucleosynthesis from a new perspective in consideration of dark matter particle having an appreciable influence on the thermodynamic evolution of universe. Without any artificial variation of fundamental contents in our current physics, we attempt to find a new solution to primordial lithium problem by investigating the impact of alteration of cosmological thermodynamics on primordial nucleosynthesis in a scenario of dark matter particles involved in standard model. Meanwhile, we also try to derive constraints on the properties of dark matter particles by comparing the new BBN predictions with astronomical observations.
宇宙锂问题是核天体物理前沿热点之一。在过去几十年中，各界科学家做了大量的工作来研究如何在标准大爆炸模型下解决该问题，但是迄今依然没有成功。随着暗物质研究迅猛发展，近些年国际上提出了多种通过引入神秘的暗物质候选粒子来解决宇宙锂问题的方法，然而诸多方法都是基于假设新引入的粒子成分不影响宇宙热动力学演化，单纯在大爆炸末期参与核合成或者大爆炸结束后引发非热核合成过程。本工作在我们先前工作的基础上从考虑引入的暗物质粒子会影响宇宙动力学演化这一新视角来研究宇宙初期核合成。不对现有已知物理做任何人为改变，在标准模型下引入暗物质粒子，通过研究宇宙热动力学的变化对核合成的影响来寻找解决宇宙锂问题的新方案，同时通过新内容下的大爆炸核合成理论预言与天文观测的比较来限制暗物质粒子的性质。

结项摘要

宇宙锂问题是核天体物理前沿热点之一，指的是7Li丰度的天文观测值是大爆炸预言值的3倍，而对于D，3He，4He而言，二者却符合得很好。本工作紧扣这一主题开展探索研究。首先我们重新评估了重要7Be消耗反应7Be(n, a)4He 和 7Be(a, g)11C的天体反应率, 有效提高了轻核丰度理论预测精度。同时还研究非广延分布对反应率的影响，首次发现非广延参数q对逆反应率的影响非常敏感。此外，在先前工作的基础上引入暗成分来研究宇宙初期核合成。通过该内容下对轻核丰度的理论预言与天文观测值的比较来限制暗成分的性质。研究表明：在保持D，3He，4He丰度理论预测值与天文观测值一致的情况下，暗成分温度最多为明成分温度的20%，而宇宙锂丰度问题依然无法得到解决。

项目成果

期刊论文数量（6）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（1）
专利数量（0）
On the Determination of the Be-7(n, alpha)He-4 Reaction Cross Section at BBN Energies
BBN能量下Be-7(n,α)He-4反应截面的测定
  • DOI：
    10.3847/1538-4357/aa965c
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    Astrophysical Journal
  • 影响因子：
    4.9
  • 作者：
    Lamia L.;Spitaleri C.;Bertulani C. A.;Hou S. Q.;La Cognata M.;Pizzone R. G.;Romano S.;Sergi M. L.;Tumino A.
  • 通讯作者：
    Tumino A.
Simultaneous measurement of beta-delayed proton and gamma emission of P-26 for the Al-25 (p , gamma) Si-26 reaction rate
同时测量 P-26 的 β 延迟质子和 γ 发射对 Al-25 (p , gamma) Si-26 反应速率的影响
  • DOI：
    10.1103/physrevc.101.024305
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    PHYSICAL REVIEW C
  • 影响因子：
    3.1
  • 作者：
    Liang P. F.;Sun L. J.;Lee J.;Hou S. Q.;Xu X. X.;Lin C. J.;Yuan C. X.;He J. J.;Li Z. H.;Wang J. S.;Wang D. X.;Wu H. Y.;Yang Y. Y.;Lam Y. H.;Ma P.;Duan F. F.;Gao Z. H.;Hu Q.;Bai Z.;Ma J. B.;Wang J. G.;Zhong F. P.;Wu C. G.;Luo D. W.;Jiang Y.;Liu Y.;Hou D. S.
  • 通讯作者：
    Hou D. S.
Experimentally well-constrained masses of P-27 and S-27: Implications for studies of explosive binary systems
实验上良好约束的 27P 和 27S 质量：对爆炸性二元系统研究的启示
  • DOI：
    10.1016/j.physletb.2020.135213
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    Physics Letters B
  • 影响因子：
    4.4
  • 作者：
    Sun L. J.;Xu X. X.;Hou S. Q.;Lin C. J.;Jose J.;Lee J.;He J. J.;Li Z. H.;Wang J. S.;Yuan C. X.;Herwig F.;Keegans J.;Budner T.;Wang D. X.;Wu H. Y.;Liang P. F.;Yang Y. Y.;Lam Y. H.;Ma P.;Duan F. F.;Gao Z. H.;Hu Q.;Bai Z.;Ma J. B.;Wang J. G.;Zhong F. P.;Wu C.
  • 通讯作者：
    Wu C.
Impact of the Be-7(alpha, gamma)C-11 Reaction on the Primordial Abundance of Li-7
Be-7(alpha, gamma)C-11 反应对 Li-7 原始丰度的影响
  • DOI：
    10.3847/1538-4357/aac9c1
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    Astrophysical Journal
  • 影响因子：
    4.9
  • 作者：
    Hartos M.;Bertulani C. A.;Shubhchintak;Mukhamedzhanov A. M.;Hou S.
  • 通讯作者：
    Hou S.
Astrophysical S(E) for the Be-9(p, d)Be-8 and Be-9(p, alpha)Li-6 Reactions by Direct Measurement
通过直接测量获得 Be-9(p, d)Be-8 和 Be-9(p, alpha)Li-6 反应的天体物理 S(E)
  • DOI：
    10.3847/1538-4357/ab8222
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    Astrophysical Journal
  • 影响因子：
    4.9
  • 作者：
    Zhang Qian;Huang Zhenglin;Hu Jun;Chen Bingjun;Hou Suqing;Wang Tieshan;Fang Kaihong
  • 通讯作者：
    Fang Kaihong

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其他文献

Reevaluation of thermonuclear reaction rate of 50Fe(p, g )51Co
50Fe(p, g )51Co热核反应速率的再评价
  • DOI：
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  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    Chinese Physics C
  • 影响因子：
    3.6
  • 作者：
    张立萍;何建军;柴万东;侯素青;张立勇
  • 通讯作者：
    张立勇
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  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
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    --
  • 作者：
    何建军;许世伟;马少波;胡钧;张立勇;侯素青;于祥庆;贾宝路
  • 通讯作者：
    贾宝路

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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