Prvok hojnosti vesmíru

prvok Zloženie vesmíru sa vypočíta analýzou svetla, ktoré je emitované a absorbované z hviezd, medzihviezdnych mrakov, kvázarov a iných objektov. Hubbleov teleskop výrazne rozšíril naše chápanie zloženia galaxií a plynu v medzigalaktickom priestore medzi nimi. Predpokladá sa, že asi 75% vesmíru pozostáva z tmy energie a temná hmota, ktoré sa líšia od atómy a molekuly ktoré tvoria každodenný svet okolo nás. Takže zloženie väčšiny vesmíru nie je ani zďaleka pochopené. Avšak, spektrálne merania hviezd, oblakov prachu a galaxií nám hovorí o elementárnom zložení časti, ktorá pozostáva z normálnej hmoty.

Toto je tabuľka prvkov v mliečna dráha, čo sa podobá zloženiu ako iné galaxie vo vesmíre. Majte na pamäti, že prvky predstavujú hmotu, ako ju chápeme. Oveľa viac galaxie pozostáva z niečoho iného!

Práve teraz, najhojnejší prvok vo vesmíre je vodík. V hviezdach, vodíkové poistky do hélia. Nakoniec ich zásobovaním vodíkom prechádzajú obrovské hviezdy (asi 8-krát hmotnejšie ako naše Slnko). Potom sa jadro hélia zmenšuje a dodáva dostatočný tlak na spojenie dvoch jadier hélia na uhlík. Uhlík spája kyslík, ktorý spája kremík a síru. Silikónové poistky do železa. Hviezda minie palivo a ide do supernovy a uvoľňuje tieto prvky späť do vesmíru.

Ak sa teda hélium spojí s uhlíkom, možno sa pýtate, prečo je kyslík tretí najhojnejší prvok a nie uhlík. Odpoveď je, že hviezdy vo vesmíre dnes nie sú hviezdami prvej generácie! Keď vznikajú novšie hviezdy, obsahujú už viac ako len vodík. Tentokrát hviezdy spájajú vodík podľa toho, čo je známe ako cyklus C-N-O (kde C je uhlík, N je dusík a O je kyslík). Uhlík a hélium sa môžu spojiť a vytvoriť kyslík. Stáva sa to nielen u masívnych hviezd, ale aj vo hviezdach ako je Slnko, keď raz vstúpi do fázy červeného obra. Keď sa objaví supernova typu II, uhlík sa naozaj oplatí, pretože tieto hviezdy podliehajú fúzii uhlíka s kyslíkom takmer dokonalým dokončením!

Nebudeme tu, aby sme to videli, ale keď je vesmír tisícky alebo miliónkrát starší, ako je teraz, hélium môže predbiehajú vodík ako najhojnejší prvok (alebo nie, ak zostáva dostatok vodíka v priestore ďaleko od ostatných atómov) poistka). Po oveľa dlhšom čase je to možné kyslík a uhlík sa môže stať prvým a druhým najhojnejším prvkom!

Ak teda obyčajná elementárna hmota nezodpovedá za väčšinu vesmíru, ako vyzerá jej zloženie? Vedci diskutujú o tejto téme a upravujú percentá, keď budú k dispozícii nové údaje. Doteraz sa predpokladá, že zloženie hmoty a energie bude:

• 73% temnej energie: Zdá sa, že väčšina vesmíru pozostáva z niečoho, o čom vieme takmer nič. Temná energia pravdepodobne nemá hmotu, ale hmota a energia sú spojené.
• 22% tmavá hmota: Temná hmota je látka, ktorá nevyžaruje žiarenie v žiadnej vlnovej dĺžke spektra. Vedci si nie sú istí, čo je to temná hmota. V laboratóriu to nebolo pozorované ani vytvorené. Najlepšie je teraz to, že je to studená temná hmota, látka pozostávajúca z častíc porovnateľných s neutrínami, ktorá je omnoho masívnejšia.
• 4% plynVäčšina plynu vo vesmíre je vodík a hélium, nachádzajúce sa medzi hviezdami (medzihviezdny plyn). Bežný plyn nevyžaruje svetlo, hoci ho rozptyľuje. Ionizované plyny žiaria, ale nie dostatočne jasne, aby konkurovali svetlu hviezd. Astronómovia používajú na snímanie tejto záležitosti infračervené, röntgenové a rádioteleskopy.
• 0,04% Hviezdičky: Ľudským očiam sa zdá, že vesmír je plný hviezd. Je úžasné uvedomiť si, že predstavujú také malé percento našej reality.
• 0,3% neutrín: Neutrína sú malé elektricky neutrálne častice, ktoré sa pohybujú takmer rýchlosťou svetla.
• 0,03% ťažké prvky: Iba malá časť vesmíru pozostáva z prvkov ťažších ako vodík a hélium. Časom toto percento porastie.