Visatos elementų gausa

elementas Visatos sudėtis apskaičiuojama analizuojant spinduliuotę, kurią skleidžia ir absorbuoja žvaigždės, tarpžvaigždiniai debesys, kvazarai ir kiti objektai. Hablo teleskopas labai išplėtė mūsų supratimą apie galaktikų ir dujų sudėtį tarpgalaktinėje erdvėje tarp jų. Manoma, kad apie 75% visatos sudaro tamsa energija ir Juodoji medžiaga, kurie skiriasi nuo atomai ir molekulės kurie sudaro kasdienį mus supantį pasaulį. Taigi daugumos visatos sudėtis dar toli gražu nesuprantama. Tačiau spektriniai matavimai žvaigždžių, dulkių debesų ir galaktikų pasako elementarią porcijos, kurią sudaro normalioji materija, sudėtį.

Tai yra elementų lentelė paukščių takas, kurios sudėtis panaši į kitų Visatos galaktikų. Atminkite, kad elementai vaizduoja materiją, kaip mes ją suprantame. Daug daugiau galaktikos susideda iš kažko kito!

Šiuo metu gausiausias elementas visatoje yra vandenilis. Žvaigždėse vandenilis susilieja į helį. Galų gale, masyvios žvaigždės (maždaug 8 kartus masyvesnės už mūsų Saulę) tiekia vandenilį. Tada helio šerdis susitraukia ir tiekia pakankamai slėgį, kad du helio branduoliai būtų sujungti į anglį. Anglis susilieja su deguonimi, kuris susilieja su siliciu ir siera. Silicis susilydo į geležį. Žvaigždei pritrūksta degalų ir eina supernova, paleidžiant šiuos elementus atgal į kosmosą.

Taigi, jei helis susilieja su anglimi, jums gali kilti klausimas, kodėl deguonis yra trečiasis gausiausias elementas, o ne anglis. Atsakymas yra todėl, kad žvaigždės visatoje šiandien nėra pirmosios kartos žvaigždės! Kai formuojasi naujesnės žvaigždės, jose jau yra ne tik vandenilis. Šiuo metu žvaigždės jungia vandenilį pagal vadinamąjį C-N-O ciklą (kur C yra anglis, N yra azotas, o O yra deguonis). Anglis ir helis gali susilieti ir sudaryti deguonį. Tai atsitinka ne tik didžiulėse žvaigždėse, bet ir tokiose žvaigždėse kaip Saulė, kai ji įžengia į raudonos milžiniškos fazę. Anglis iš tikrųjų išplaukia įvykus II tipo supernovai, nes šios žvaigždės anglies susilieja su deguonimi beveik tobulai baigdamos!

Mes to nematysime, tačiau, kai Visata yra tūkstančius ar milijonus kartų senesnė nei ji yra dabar, helis gali aplenkti vandenilį kaip gausiausią elementą (arba ne, jei erdvėje lieka pakankamai vandenilio toli nuo kitų atomų lydusis saugiklis). Po daug ilgesnio laiko tai įmanoma deguonies o anglis gali tapti pirmuoju ir antruoju gausiausiais elementais!

Taigi, kaip įprastas elementarus dalykas neaprėpia didžiąją dalį visatos, kaip atrodo jo sudėtis? Mokslininkai diskutuoja šia tema ir tikslina procentus, kai atsiranda naujų duomenų. Manoma, kad materijos ir energijos sudėtis yra tokia:

• 73% tamsiosios energijos: Panašu, kad didžiąją dalį visatos sudaro tai, ką mes beveik nežinome. Tamsi energija greičiausiai neturi masės, tačiau materija ir energija yra susijusios.
• 22% tamsi medžiaga: Tamsiosios materijos yra medžiaga, kuri neišskiria radiacijos jokiame spektro bangos ilgyje. Mokslininkai abejoja, kokia yra tamsioji medžiaga. Tai nebuvo pastebėta ar sukurta laboratorijoje. Šiuo metu geriausia lažintis, kad tai yra šalta tamsi medžiaga, medžiaga, susidedanti iš dalelių, panašių į neutrinus, tačiau daug masyvesnė.
• 4% dujų: Didžioji dalis visatos dujų yra vandenilis ir helis, randami tarp žvaigždžių (tarpžvaigždinės dujos). Įprastos dujos neišskiria šviesos, nors jos jas išsklaido. Jonizuotos dujos švyti, bet nepakankamai ryškiai, kad galėtų konkuruoti su žvaigždžių šviesa. Norėdami atvaizduoti šį reikalą, astronomai naudoja infraraudonųjų spindulių, rentgeno ir radijo teleskopus.
• 0,04% žvaigždžių: Žmogaus akims atrodo, kad Visata yra pilna žvaigždžių. Nuostabu suvokti, kad jie sudaro tokį mažą procentą mūsų realybės.
• 0,3% neutrinų: Neutrinai yra mažos, elektriškai neutralios dalelės, kurios juda beveik šviesos greičiu.
• 0,03% sunkiųjų elementų: Tik mažą dalį visatos sudaro elementai, sunkesni už vandenilį ir helį. Laikui bėgant šis procentas augs.