Дивовижне народження та еволюція матерії у Всесвіті як елементи космосу
"Всесвіт зазнав дуже цікавих змін, де раптово періодична система елементів - загальна кількість елементів у Всесвіті - різко змінилася", - сказала Дженніфер Джонсон, професор астрономії з Університету штату Огайо і провідний автор дослідження. "За 100 мільйонів років після Великого вибуху не було нічого, крім водню, гелію та літію. Але потім у нас почали з’являтися вуглець, кисень та інші важливі елементи. Зараз ми в дні слави періодичної системи ", - додав дослідник.
У таблиці також зростали наукові знання, оскільки нові елементи були відкриті або синтезовані в лабораторії, але основне поняття атомної маси Дмитра Менделєва залишилося незмінним, пише Phys.
Всього через 15 хвилин після Великого вибуху утворилися лише три елементи: водень, гелій та літій. Кредит: Дженніфер Джонсон
Нуклеосинтез - процес створення нового елемента - розпочався з Великого Вибуху 13,7 мільярда років тому. Також першими з’явились найлегші елементи у Всесвіті - водень та гелій. Але важчі елементи значною мірою є продуктом життя і смерті зірок.
Джонсон сказав, що зірки із великою масою, включаючи деякі з сузір'я Оріона, що знаходиться на відстані 1300 світлових років від Землі, зливають елементи набагато швидше, ніж зірки з меншою масою. Ці масивні зірки сплавляють водень і гелій з вуглецем, потім вуглець з магнієм, натрієм та неоном. Зірки із великою масою гинуть, вибухаючи в наднових, вивільняючи елементи - від кисню до кремнію до селену - у космос навколо них.
Через 100 мільйонів років розподіл космічного випромінювання і особливо вибух перших масивних зірок призвели до утворення більш важких елементів, таких як основи життя: кисень, вуглець, азот і сірка. Кредит: Дженніфер Джонсон
Менші зірки, такі як наше Сонце, сплавляють у свої ядра водень і гелій. Гелій плавиться у вуглець. Коли маленькі зірки гинуть, вони залишають за собою білі карликові зірки. Вони синтезують інші елементи, коли вони зливаються і вибухають. Білий карлик, що вибухає, направляє кальцій і залізо в навколишній простір.
У віці 200 мільйонів у Всесвіті вже була більшість елементів періодичної системи. Такі метали, як золото та срібло, з’явились у космічному просторі після злиття нейтронних зірок. Кредит: Дженніфер Джонсон
Злиття нейтронних зірок може створити родій та ксенон. І оскільки, як і люди, зірки живуть і вмирають у різний час - і оскільки різні елементи утворюються, коли зірка проходить своє життя та смерть - склад Всесвіту з часом змінюється.
Після 8 мільярдів років після Великого вибуху виникли високорадіоактивні ізотопи, такі як полоній та радон. Крім того, смерть зірок малої маси та вибух білих карликів стали альтернативними джерелами для багатьох елементів, що вже існують у Всесвіті. Кредит: Дженніфер Джонсон
"Мені подобається одне, що для створення елементів потрібні кілька різних процесів, і ці процеси цікаво розподіляються в періодичній системі. Коли ми думаємо про всі елементи Всесвіту, цікаво подумати про те, скільки зірок загинуло - і не лише про масивні зірки, які вибухнули надновими. Були такі зірки, як Сонце та інші старші зірки. Нам потрібні різні зірки, щоб дати нам стихію ", - підсумував Джонсон.
Рекомендуємо прочитати такі статті: