Big-Bang-Nukleosynthese und die Baryondichte des Universums

Fast 30 Jahre lang wurden die Vorhersagen der Big-Bang-Nukleosynthese genutzt, um das Big-Bang-Modell bis auf einen Bruchteil einer Sekunde nach dem Knall zu testen. Die Übereinstimmung zwischen den vorhergesagten und beobachteten Verhältnissen von Deuterium, Helium-3, Helium-4 und Lithium-7 bestätigt das Standard-Kosmologie-Modell und ermöglicht eine genaue Bestimmung der Baryondichte, zwischen 1,7 x 10(-31) und 4,1 x 10(-31) Gramm pro Kubikzentimeter (entsprechend etwa 1 bis 15 Prozent der kritischen Dichte). Diese Messung der Dichte gewöhnlicher Materie ist entscheidend für die Etablierung von zwei Dunkelmaterieproblemen: (i) der Großteil der Baryonen ist dunkel, und (ii) wenn die gesamte Massendichte größer ist als etwa 15 Prozent der kritischen Dichte, wie viele Bestimmungen angeben, muss der Großteil der Dunklen Materie "nicht-baryonisch" sein, bestehend aus Elementarteilchen, die aus den frühesten Momenten stammen.