«Материал» Вселенной продолжает обновляться

«Материал» Вселенной продолжает обновляться

Ученые описали схему образования основных элементов – строительных блоков материи во Вселенной

Состав вселенной — элементы, которые являются строительными блоками для каждого кусочка материи — постоянно меняется и развивается благодаря жизни и смерти звезд.

«Во вселенной произошли некоторые очень интересные изменения, и даже периодическая таблица, фиксирующая общее количество элементов во Вселенной, сильно изменилась», — сказала Дженнифер Джонсон, профессор астрономии в Университете штата Огайо и автор статьи.

«В течение 100 миллионов лет после Большого взрыва не было ничего, кроме водорода, гелия и лития. А потом мы начали получать углерод, кислород и действительно важные вещи. И теперь, мы живем в славные дни заполнения периодической таблицы», — добавила Джонсон.

Периодическая таблица помогает людям понять элементы Вселенной с тех пор, как русский химик Дмитрий Менделеев в 1860-ые годы признал, что некоторые элементы ведут себя химически одинаково, и организовал их в периодическую таблицу.

Это химический способ организации элементов, помогающий и ученикам начальной школы, и ученым в лучших лабораториях мира понять, что объединяет материалы во Вселенной.

Но, как давно известно ученым, периодическая таблица просто состоит из звездной пыли: большинство элементов периодической таблицы, от самого легкого водорода до более тяжелых элементов, таких как лоуренсий, возникли в звездах.

Таблица выросла, когда были открыты новые элементы — или в случае синтетических элементов — были созданы в лабораториях по всему миру, но основы теории Менделеева в понимании атомного веса и строительных блоков Вселенной подтвердились.

Нуклеосинтез — процесс создания нового элемента — начался с Большого взрыва около 13,7 миллиардов лет назад. Самые легкие элементы во Вселенной — водород и гелий — были также первыми результатами Большого взрыва. Но более тяжелые элементы — почти все остальные элементы периодической таблицы — в значительной степени являются продуктами жизней и смертей звезд.

Джонсон сказала, что звезды с большой массой, в том числе некоторые в созвездии Ориона на расстоянии около 1300 световых лет от Земли, соединяют элементы гораздо быстрее, чем звезды с низкой массой. Эти грандиозные звезды объединяют водород и гелий в углерод и превращают углерод в магний, натрий и неон. Звезды большой массы умирают, взрываясь в сверхновые, выпуская элементы — от кислорода до кремния и селена — в пространство вокруг них.

Меньшие звезды с малой массой — звезды размером с наше Солнце — объединяют в своих ядрах водород и гелий. Гелий затем сливается с углеродом. Когда маленькая звезда умирает, она оставляет позади белую карликовую звезду. Белые карлики синтезируют другие элементы, пока они сливаются и взрываются. Взрывающийся белый карлик может отправить кальций или железо в пространство, окружающее его. Слияние нейтронных звезд может создать родий или ксенон. И так как, подобно людям, звезды живут и умирают в разных временных масштабах, а также потому, что по мере жизни звезды и ее умирания рождаются различные элементы, состав элементов во Вселенной также меняется со временем.

«Одна из вещей, которые мне больше всего нравятся в этом, это то, что звездам требуется несколько разных процессов, чтобы создать элементы, и эти процессы интересно распределены по периодической таблице, — сказал Джонсон. — Когда мы думаем обо всех элементах во Вселенной, интересно поразмыслить о том, сколько звезд отдали свои жизни — и не только звезды с большой массой, взрывающиеся сверхновыми, но также некоторые звезды, такие как наше Солнце, и даже более старые звезды. На самом деле требуется небольшой набор звезд, чтобы дать нам необходимые элементы».

Комментарии0

Ваш комментарий

Вход
Регистрация