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High-energy breakup of<mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mmultiscripts><mml:mi mathvariant="normal">Li</mml:mi><mml:mprescripts/><mml:none/><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:mmultiscripts></mml:math>as a tool to study the Big Bang nucleosynthesis reaction<mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mmultiscripts><mml:mi mathvariant="normal">H</mml:mi><mml:mprescripts/><mml:none/><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mmultiscripts></mml:math>(<mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>α</mml:mi></mml:mrow></mml:math>,<mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>γ</mml:mi></mml:mrow></mml:math>)<mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mmultiscripts><mml:mi mathvariant="normal">Li</mml:mi><mml:mprescripts/><mml:none/><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:mmultiscripts></mml:math>

F. HammacheGSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH, D-64220 Darmstadt, GermanyM. HeilGSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH, D-64220 Darmstadt, GermanyS. TypelExcellence Cluster “Origin and Structure of the Universe”, Technische Universität München, D-85748 Garching, GermanyD. GalavizTechnische Universität Darmstadt, D-64220 Darmstadt, GermanyK. SümmererGSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH, D-64220 Darmstadt, GermanyA. CocCentre de Spectrométrie Nucléaire et de Spectrométrie de Masse (CSNSM), UMR-8609, CNRS/IN2P3 and Université Paris Sud XI, F-91405 Orsay Campus, FranceF. UhligGSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH, D-64220 Darmstadt, GermanyF. AttallahGSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH, D-64220 Darmstadt, GermanyM. CaamanoUniversidade Santiago de Compostela, E-15786 Santiago, SpainD. CortinaUniversidade Santiago de Compostela, E-15786 Santiago, SpainH. GeisselGSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH, D-64220 Darmstadt, GermanyM. HellströmGSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH, D-64220 Darmstadt, GermanyN. IwasaTohoku University, Aoba, Sendai, Miyagi 980-8578, JapanJ. KienerCentre de Spectrométrie Nucléaire et de Spectrométrie de Masse (CSNSM), UMR-8609, CNRS/IN2P3 and Université Paris Sud XI, F-91405 Orsay Campus, FranceP. KoczonGSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH, D-64220 Darmstadt, GermanyB. KohlmeyerFachbereich Physik, Philipps Universität, D-35032 Marburg, GermanyP. MohrTechnische Universität Darmstadt, D-64220 Darmstadt, GermanyE. SchwabGSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH, D-64220 Darmstadt, GermanyK. SchwarzGSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH, D-64220 Darmstadt, GermanyF. SchümannRuhr-Universität Bochum, D-44780 Bochum, GermanyP. SengerGSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH, D-64220 Darmstadt, GermanyO. SorlinInstitut de Physique Nucléaire, UMR-8608, CNRS/IN2P3 and Université Paris Sud XI, F-91406 Orsay, FranceV. TatischeffCentre de Spectrométrie Nucléaire et de Spectrométrie de Masse (CSNSM), UMR-8609, CNRS/IN2P3 and Université Paris Sud XI, F-91405 Orsay Campus, FranceJ. P. ThibaudCentre de Spectrométrie Nucléaire et de Spectrométrie de Masse (CSNSM), UMR-8609, CNRS/IN2P3 and Université Paris Sud XI, F-91405 Orsay Campus, FranceE. VangioniInstitut d’Astrophysique de Paris, UMR-7095, CNRS and Université Pierre et Marie Curie, F-75014 Paris, FranceA. WagnerForschungszentrum Rossendorf, D-01314 Dresden, GermanyW. WalusInstitute of Physics, Jagiellonian University, PL-30-059 Krakow, Poland
2010lv
ABI

Аннотация

The recently claimed observations of non-negligible amounts of $^{6}\mathrm{Li}$ in old halo stars have renewed interest in the Big Bang nucleosynthesis (BBN) of $^{6}\mathrm{Li}$. One important ingredient in the predicted BBN abundance of $^{6}\mathrm{Li}$ is the low-energy $^{2}\mathrm{H}$($\ensuremath{\alpha}$,$\ensuremath{\gamma}$)$^{6}\mathrm{Li}$ cross section. Up to now, the only available experimental result for this cross section showed an almost constant astrophysical $S$ factor below $400$ keV, contrary to theoretical expectations. We report on a new measurement of the $^{2}\mathrm{H}$($\ensuremath{\alpha}$,$\ensuremath{\gamma}$)$^{6}\mathrm{Li}$ reaction using the breakup of $^{6}\mathrm{Li}$ at 150 $A $ MeV. Even though we cannot separate experimentally the Coulomb contribution from the nuclear one, we find clear evidence for Coulomb-nuclear interference by analyzing the scattering angular distributions. This is in line with our theoretical description, which indicates a drop of the ${S}_{24}$ factor at low energies as predicted also by most other models. Consequently, we find even lower upper limits for the calculated primordial $^{6}\mathrm{Li}$ abundance than before.

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