Проблема лития — одна из самых старых в космологии. Литий — это третий по легкости элемент во Вселенной, идущий сразу после водорода и гелия. Согласно модели Большого Взрыва, мы должны найти во Вселенной определенные уровни этих элементов. Модель отлично работает на всем, кроме лития.

В самых старых звездах Млечного Пути изотоп литий-7 обнаружен на уровне около одной трети от ожидаемого. Литий-6 появляется в тысячу раз чаще, хотя его должно быть меньше. Этому нет никакого объяснения. Потенциальные ответы не подходят для других элементов. В 2008 году проблема с литием еще больше усугубилась.

В ходе исследования было выяснено, что юные галактики были наполнены микроквазарами. Эти миниатюрные черные дыры производят струи сверхгорячей плазмы с энергий, достаточной для сплавления водорода в гелий. В 2012 году команды из Швеции и Германии подсчитали, что если бы 1% микроквазаров Млечного Пути производил литий-7, они бы произвели такое же количество, что и Большой Взрыв. Короче говоря, микроквазары в два раза усугубили проблему лития.

Одно из последних объяснений полагается на существование аксионов, теоретических частиц темной материи. Прогнозы уровня лития-7 зависят от расчета количества света в ранней Вселенной. Этот расчет проводился на основе космического микроволнового фона, который появился спустя 380 000 лет после начала всего. Аксионы могли охладить фотоны в то время, что заставило нас недооценить уровень света, а значит, переоценить литий-7.

В любом случае такой ответ будет означать существование в два раза большего количества нейтрино по сравнению с уже обнаруженными нами. Вдобавок ко всему, аксионы вообще не являются главными кандидатами для объяснения темной материи и, возможно, вовсе не существуют.