Удивителното раждане и еволюция на материята във Вселената: Как се появиха елементите на Космоса

„Вселената е претърпяла много интересни промени, при които внезапно периодичната таблица на елементите - общият брой на елементите във Вселената - се е променила драстично“, каза Дженифър Джонсън, професор по астрономия в Държавния университет в Охайо и водещ автор на изследването. „В продължение на 100 милиона години след Големия взрив нямаше нищо освен водород, хелий и литий. Но след това започнахме да имаме въглерод, кислород и други важни елементи. Сега сме в дните на славата на периодичната таблица “, добави изследователят.

Таблицата също нараства в научни познания, тъй като нови елементи са били открити или синтезирани в лабораторията, но основното понятие на Дмитрий Менделев за атомната маса остава същото, пише Phys.

Само 15 минути след Големия взрив се образуват само три елемента: водород, хелий и литий. Кредит: Дженифър Джонсън

Нуклеосинтезата - процесът на създаване на нов елемент - започна с Големия взрив преди 13,7 милиарда години. Също така най-леките елементи във Вселената, водородът и хелият, са първите, които се появяват. Но по-тежките елементи са до голяма степен продукт на живота и смъртта на звездите.

Джонсън каза, че звездите с висока маса, включително някои от съзвездието Орион на 1300 светлинни години от Земята, сливат елементи много по-бързо от звездите с по-ниска маса. Тези масивни звезди сливат водорода и хелия във въглерод, след това въглеродът в магнезий, натрий и неон. Звездите с висока маса умират чрез експлозия в свръхнови, освобождавайки елементи - от кислород до силиций до селен - в пространството около тях.

След 100 милиона години деленето на космическа радиация и особено експлозията на първите масивни звезди доведоха до образуването на по-тежки елементи, като тези в основата на живота: кислород, въглерод, азот и сяра. Кредит: Дженифър Джонсън

По-малки звезди, като нашето Слънце, сливат водород и хелий в своите ядра. Хелий се слива във въглерод. Когато малките звезди умират, те оставят след себе си бели джуджета. Те синтезират други елементи, когато се сливат и експлодират. Експлодиращо бяло джудже изпраща калций и желязо в пространството около себе си.

На възраст от 200 милиона Вселената вече имаше повечето елементи в периодичната таблица. Метали като злато и сребро са се появили в космоса след сливането на неутронни звезди. Кредит: Дженифър Джонсън

Сливането на неутронни звезди може да създаде родий и ксенон. И тъй като, подобно на хората, звездите живеят и умират по различно време - и тъй като различни елементи се произвеждат, докато звездата преминава през своя живот и смърт - съставът на Вселената се променя с течение на времето.

След 8 милиарда години от Големия взрив се появиха силно радиоактивни изотопи като полоний и радон. Също така смъртта на звездите с ниска маса и експлозията на бели джуджета са се превърнали в алтернативни източници за много елементи, които вече съществуват във Вселената. Кредит: Дженифър Джонсън

„Едно нещо, което ми харесва, е, че са необходими няколко различни процеса, за да могат звездите да създават елементи и тези процеси са интересно разпределени в периодичната таблица. Когато мислим за всички елементи във Вселената, интересно е да си помислим колко звезди са умрели - а не само масивните звезди, които са експлодирали в свръхнови. Имаше някои звезди като Слънцето и други по-стари звезди. Нуждаем се от разнообразни звезди, които да ни дадат елементите “, заключи Джонсън.

Препоръчваме ви да прочетете следните статии: