Вот откуда берутся 10 самых распространенных элементов во Вселенной

Атомы могут соединяться в молекулы, включая органические молекулы и биологические процессы. [+] межзвездное пространство, а также на планетах. Но это возможно только с тяжелыми элементами, которые образуются только после образования звезд.

Все, что есть на планете Земля, состоит из одних и тех же ингредиентов: атомов.

Самое актуальное изображение, показывающее основное происхождение каждого из встречающихся элементов. [+] естественно в таблице Менделеева. Слияния нейтронных звезд, столкновения белых карликов и сверхновые с коллапсом ядра могут позволить нам подняться еще выше, чем показано в этой таблице.

Дженнифер Джонсон; ЕКА/НАСА/ААСНова

Атомы, встречающиеся по всей Вселенной, в природе встречаются более чем в 80 разновидностях.

Обилие элементов во Вселенной сегодня, измеренное для нашей Солнечной системы.Несмотря на . [+] будучи 3-м, 4-м и 5-м самым легким элементом из всех, содержание лития, бериллия и бора намного ниже всех других близлежащих элементов в периодической таблице.

MHz`as/Wikimedia Commons (изображение); К. Лоддерс, ApJ 591, 1220 (2003) (данные)

Но все они созданы в неравных количествах; вот топ-10 нашей Вселенной (по массе).

Первые звезды и галактики во Вселенной будут окружены нейтральными атомами (в основном) . [+] газообразный водород, поглощающий звездный свет и замедляющий любые выбросы. Большие массы и высокие температуры этих ранних звезд помогают ионизировать Вселенную, но до тех пор, пока не будет сформировано достаточное количество тяжелых элементов, которые будут переработаны в будущие поколения звезд и планет, жизнь и потенциально обитаемые планеты совершенно невозможны.

Николь Рейджер Фуллер / Национальный научный фонд

1.) Водород. Созданный во время горячего Большого взрыва, но истощенный в результате звездного синтеза, ~ 70% Вселенной остается водородом.

Путь, по которому протоны и нейтроны в ранней Вселенной образовывали легчайшие элементы и . [+] изотопы: дейтерий, гелий-3 и гелий-4. Отношение нуклонов к фотонам определяет, сколько каждого элемента и изотопа существовало после Большого взрыва, с содержанием гелия около 25%. За 13,8 миллиардов лет звездообразования процент гелия увеличился до ~ 28%.

Э. Сигел / За пределами Галактики

2.) Гелий. Около 28% составляет гелий, 25% образовались в результате Большого взрыва и 3% в результате слияния звезд.

Некоторые редкие галактики проявляют зеленое свечение благодаря наличию дважды ионизированного кислорода. Этот . [+] требует ультрафиолетового излучения от звездных температур 50 000 К и выше. Кислород является третьим по распространенности элементом во Вселенной: около 1% всех атомов по массе.

НАСА, ЕКА и У. Кил (Университет Алабамы, Таскалуса), NGC 5972

3.) Кислород. Кислород, наиболее распространенный (~ 1%) тяжелый элемент, возникает в результате синтеза массивных звезд до появления сверхновых.

Сегодня Солнце очень маленькое по сравнению с гигантами, но оно вырастет до размеров Арктура в его красном цвете. [+] гигантская фаза, примерно в 250 раз превышающая текущий размер. Красные гиганты превращают гелий в углерод, который становится первым элементом, созданным исключительно в звездах, а не в результате Большого взрыва. Сегодня углерод является четвертым по распространенности элементом во Вселенной.

Автор английской Википедии Сакурамбо

4.) Углерод. Первый тяжелый элемент, созданный звездами, углерод в основном возникает внутри красных гигантов.

Бетельгейзе, сверхгигант на пути к возможной сверхновой, испустила большое количество газа. [+] и пыль над его историей. Внутри он превращает такие элементы, как углерод, в более тяжелые, производя неон как часть этой цепной реакции. Когда эти звезды превращаются в сверхновые, неон выбрасывается обратно во Вселенную.

ЕСО/П. КЕРВЕЛЛА/М. МОНТАРГЕС И ДР., ПРИЗНАТЕЛЬНОСТЬ: ЭРИК ПАНТИН

5.) Неон. Произведенный как промежуточный этап между углеродом и кислородом, неон является еще одним элементом до появления сверхновой.

Очень полезна система классификации звезд по цвету и величине. Изучив наш местный . [+] области Вселенной, мы обнаруживаем, что только 5% звезд имеют такую ​​же (или более) массу, как наше Солнце. У более массивных звезд есть дополнительные реакции, такие как цикл CNO и другие пути протон-протонной цепочки, которые преобладают при более высоких температурах. Это производит большую часть азота Вселенной.

Kieff/LucasVB из Викисклада / Э. Сигел

6.) Азот. Азот возникает из звезд, подобных Солнцу, в цикле синтеза, включающем углерод и кислород.

Художественная иллюстрация (слева) внутренней части массивной звезды на последних стадиях до сверхновой. [+] выгорания кремния в оболочке, окружающей ядро. Другие слои сливают другие элементы, ряд из которых заканчивается магнием: 7-м наиболее распространенным элементом во Вселенной.

НАСА/CXC/М.Вайс; Рентген: NASA/CXC/GSFC/U.Hwang and J.Laming

7.) Магний. Созданный в результате термоядерных процессов в массивных звездах, магний является четвертым элементом Земли после железа, кремния и кислорода.

На этом изображении, полученном рентгеновской обсерваторией НАСА Чандра, показано расположение различных элементов в . [+] Кассиопея Остаток сверхновой, включающий кремний (красный), серу (желтый), кальций (зеленый) и железо (фиолетовый). Каждый из этих элементов испускает рентгеновские лучи в узком диапазоне энергий, что позволяет создавать карты их местоположения.

8.) Кремний. Последний элемент, который успешно слился в предсверхновых звездах, кремний наблюдается в остатках сверхновых.

Два разных способа создания сверхновой типа Ia: сценарий аккреции (L) и сценарий слияния. [+] (R). Сценарий слияния отвечает за большинство многих тяжелых элементов во Вселенной, включая железо, которое является 9-м наиболее распространенным элементом и самым тяжелым элементом, попавшим в первую десятку.

9.) Железо. Хотя это жизненно важно для сверхновых с коллапсом ядра, железо в основном образуется в результате слияния белых карликов.

Туманность, официально известная как Курица 2-104, имеет две вложенные друг в друга структуры в форме песочных часов. [+] созданные вращающейся парой звезд в двойной системе. Дуэт состоит из стареющей звезды красного гиганта и сгоревшей звезды, белого карлика. Это изображение представляет собой композицию наблюдений, сделанных в различных цветах света, которые соответствуют светящимся газам в туманности, где красный — это сера, зеленый — водород, оранжевый — азот, а синий — кислород.

10.) Сера. Произведенная как в результате коллапса ядра сверхновой, так и в результате слияния белых карликов, сера замыкает десятку лучших элементов во Вселенной.

Элементы периодической таблицы и их происхождение подробно показаны на этом изображении выше. . [+] В то время как большинство элементов возникает в основном из сверхновых или сливающихся нейтронных звезд, многие жизненно важные элементы создаются частично или даже в основном в планетарных туманностях, которые не возникают из звезд первого поколения.

В основном Mute Monday рассказывает астрономическую историю с помощью изображений, визуальных эффектов и не более 200 слов. Меньше говори; улыбайся больше.