核反应的共振增强作为宇宙学锂问题的可能解决方案

当前宇宙学锂丰度的理论预测（主要在大爆炸期间以Be7形式产生）与其观测推断值之间存在显著差异。我们研究了Be7燃烧反应的共振增强是否可能缓解这一差异。我们在B9中识别出一个未得到充分实验研究的窄核能级，E_{5/2^+} \simeq 16.7 MeV，该能级刚好在Be7+d阈值之上约200 keV，可能导致Be7(d,\gamma)B9和Be7(d,p)\alpha\alpha反应的共振增强。我们确定了导致宇宙学锂丰度显著降低的共振能量E_r与氘分离宽度\Gamma_d之间的关系域，并发现(E_r, ~\Gamma_{d}) \simeq (170-220,~10-40) keV可以消除当前的差异。如此大的宽度在该共振能量下只有通过氘入射道的相互作用半径非常大（a_{27} \ge 9 fm）才能实现。我们的结果还表明，在进行专门的核实验和理论研究以阐明该共振所起的作用之前，当前保守的大爆炸核合成对锂丰度的预测应带有显著更大的误差棒，[Li7/H]_{\rm BBN} = (2.5-6)\times 10^{-10}。