Obfitość pierwiastków we wszechświecie

Jaki jest najbardziej obfity pierwiastek we wszechświecie?

Kiedy wybucha supernowa, taka jak ta (Cassiopeia A), zwraca wszechświatowi wodór i hel oraz cięższe pierwiastki, takie jak węgiel, tlen i krzem. Stocktrek Images / Getty Images

The element skład Wszechświata jest obliczany na podstawie analizy światła emitowanego i pochłanianego przez gwiazdy, obłoki międzygwiazdowe, kwazary i inne obiekty. Teleskop Hubble'a znacznie poszerzył naszą wiedzę na temat składu galaktyk i gazu w przestrzeni międzygalaktycznej między nimi. Uważa się, że około 75% wszechświata składa się z ciemności energia oraz Ciemna materia , które różnią się od atomy oraz Cząsteczki które tworzą otaczający nas codzienny świat. Tak więc skład większości wszechświata jest daleki od zrozumienia. Jednakże, pomiary spektralne gwiazd, obłoków pyłu i galaktyk mówią nam o składzie pierwiastkowym części, która składa się z normalnej materii.

Najliczniejsze pierwiastki w galaktyce Drogi Mlecznej

To jest tabela elementów w droga Mleczna , który ma podobny skład do innych galaktyk we wszechświecie. Pamiętaj, że elementy reprezentują materię tak, jak ją rozumiemy. Znacznie więcej galaktyki składa się z czegoś innego!

Element	Numer elementu	Ułamek masowy (ppm)
wodór	1	739 000
hel	dwa	240 000
tlen	8	10 400
węgiel	6	4600
neon	10	1340
żelazo	26	1090
azot	7	960
krzem	14	650
magnez	12	580
siarka	16	440

Najbardziej obfity pierwiastek we wszechświecie

W tej chwili najbogatszy pierwiastek we wszechświecie jest wodór . W gwiazdach bezpieczniki wodorowe w hel . W końcu masywne gwiazdy (około 8 razy masywniejsze niż nasze Słońce) przechodzą przez swój zapas wodoru. Następnie rdzeń helu kurczy się, zapewniając ciśnienie wystarczające do stopienia dwóch jąder helu w węgiel. Węgiel stapia się w tlen, który stapia się w krzem i siarkę. Krzem stapia się w żelazo. Gwiazda kończy się paliwem i staje się supernową, uwalniając te pierwiastki z powrotem w kosmos.

Tak więc, jeśli hel stapia się w węgiel, możesz się zastanawiać, dlaczego tlen jest trzecim najpowszechniejszym pierwiastkiem, a nie węgiel. Odpowiedź brzmi, ponieważ dzisiejsze gwiazdy we wszechświecie nie są gwiazdami pierwszej generacji! Kiedy powstają nowsze gwiazdy, zawierają już więcej niż tylko wodór. Tym razem gwiazdy łączą wodór zgodnie z tak zwanym cyklem C-N-O (gdzie C to węgiel, N to azot, a O to tlen). Węgiel i hel mogą się łączyć, tworząc tlen. Dzieje się tak nie tylko w masywnych gwiazdach, ale także w gwiazdach takich jak Słońce, gdy wejdzie ono w fazę czerwonego olbrzyma. Węgiel naprawdę pozostaje w tyle, gdy pojawia się supernowa typu II, ponieważ gwiazdy te przechodzą fuzję węgla w tlen z niemal doskonałym zakończeniem!

Jak zmieni się liczebność pierwiastków we wszechświecie?

Nie będzie nas w pobliżu, aby to zobaczyć, ale kiedy Wszechświat jest tysiące lub miliony razy starszy niż jest teraz, hel może wyprzedzić wodór jako najpowszechniejszy pierwiastek (lub nie, jeśli wystarczająca ilość wodoru pozostanie w kosmosie z dala od innych atomów łączyć się). Po znacznie dłuższym czasie to możliwe tlen a węgiel może stać się pierwszym i drugim najobficiej występującym pierwiastkiem!

Skład Wszechświata

Tak więc, jeśli zwykła materia elementarna nie stanowi większości wszechświata, jak wygląda jej skład? Naukowcy debatują nad tym tematem i zmieniają wartości procentowe, gdy dostępne są nowe dane. Na razie uważa się, że skład materii i energii to:

73% Ciemnej Energii: Większość wszechświata wydaje się składać z czegoś, o czym prawie nic nie wiemy. Ciemna energia prawdopodobnie nie ma masy, ale materia i energia są ze sobą powiązane.22% ciemnej materii: Ciemna materia to materiał, który nie emituje promieniowania w żadnej długości fali widma. Naukowcy nie są pewni, czym dokładnie jest ciemna materia. Nie zaobserwowano go ani nie wytworzono w laboratorium. W tej chwili najlepszym rozwiązaniem jest to, że jest to zimna ciemna materia, substancja składająca się z cząstek porównywalnych z neutrinami, ale znacznie masywniejsza.4% gazu: Większość gazu we wszechświecie to wodór i hel, znajdujące się między gwiazdami (gaz międzygwiazdowy). Zwykły gaz nie emituje światła, chociaż je rozprasza. Zjonizowane gazy świecą, ale nie na tyle jasno, by konkurować ze światłem gwiazd. Astronomowie wykorzystują do zobrazowania tej materii teleskopy podczerwone, rentgenowskie i radioteleskopy.0.04% gwiazdek: Ludzkim oczom wydaje się, że wszechświat jest pełen gwiazd. To niesamowite, zdać sobie sprawę, że stanowią one tak mały procent naszej rzeczywistości.0,3% neutrin: Neutrina to małe, elektrycznie obojętne cząstki, które poruszają się z prędkością bliską prędkości światła.0.03% Ciężkie Elementy: Tylko niewielka część wszechświata składa się z pierwiastków cięższych niż wodór i hel. Z czasem odsetek ten będzie rósł.