Dans les premières minutes qui ont suivi le Big Bang, l'Univers ressemblait à une cuisinière brûlante. Selon la « recette » du modèle standard de la cosmologie, cette nucléosynthèse primordiale devait produire de l'hydrogène, de l'hélium et un peu de lithium. Pourtant, les télescopes observent environ trois fois moins de lithium que la théorie ne le prédit. Pendant un demi-siècle, les astrophysiciens ont cherché où disparaissait l'ingrédient manquant.

La clé du mystère s'est révélée être le béryllium-7, un noyau instable, précurseur du lithium, qui se transforme rapidement en lithium-7 stable par désintégration radioactive. Si, avant cette transformation, le béryllium-7 entre en collision avec une autre particule, il peut être détruit ou converti en un autre noyau — et le lithium ne naît pas du tout. Le nouveau calcul montre que ces « réactions secondaires » sont bien plus nombreuses qu'on ne le supposait. Traditionnellement, on ne tenait compte que de la capture d'un électron par le noyau de béryllium-7, mais les auteurs de l'étude ont ajouté des canaux rarement discutés — de la capture de proton à l'interaction avec les antineutrinos. Dans le « bouillon » chaud et dense de l'Univers primordial, ces processus exotiques se déroulaient presque dix fois plus intensément que selon les estimations précédentes.

Le béryllium-7 disparaissait si rapidement que le lithium n'avait tout simplement pas le temps d'être produit en quantités prédites. Si les calculs sont corrects, l'énigme du lithium est résolue : la « recette » théorique concorde enfin avec les données d'observation. Et chaque atome de lithium qui a survécu depuis ces époques lointaines pourrait aujourd'hui se cacher dans les batteries de nos appareils — comme un minuscule messager des premières minutes de l'existence.