Det mest almindelige element i universet er brint. Brint tegner sig for næsten tre fjerdedele af alt stof, mens helium udgør næsten en fjerdedel. Oxygen er det tredje mest forekommende element. Summen af alle de andre elementer tilføjer op til cirka en procent af den samlede masse!

Elementoverflod i universet

Her er den estimerede overflod af elementer i Mælkevejsgalaksen, som du kan tage som repræsentativ for universets sammensætning:

Forskere bruger spektroskopiske data til at måle overflod af elementer i universet. Vores forståelse af universets sammensætning ændrer sig altid, plus nye værktøjer ændrer den måde, vi måler det på. Men universet er ikke nøjagtigt det samme overalt, og overflod af elementer er estimater. Grundlæggende er referencer enige om rækkefølgen af elementer med hensyn til overflod, men er uenige (undertiden bredt) om de faktiske tal. Du bør vide, at brint er mest rigeligt efterfulgt af helium og derefter ilt, kulstof, neon og jern.

Hvorfor er brint det mest overflødige element?

Årsagen til, at brint er mest almindelige element i universet går tilbage til Big Bang. Big Bang førte hurtigt til dannelsen af protoner, neutroner og elektroner. Fordi brint er det enkleste element, dannes det lettest. Rent teknisk klassificeres selv en ensom proton som et hydrogenatom. Et neutralt atom har også en elektron. De fleste brintatomer har ingen neutroner, selvom den mindre almindelige isotop deuterium har en neutron, og den sjældnere isotop tritium har to neutroner.

Hvordan dannes elementerne?

Indledningsvis , universet var rigere på brint, end det er i dag. Cirka en fjerdedel af heliumet i universet dannedes under Big Bang, men yderligere 3% dannedes af brint under fusion i stjerner.

Oxygen dannes ved fusion i stjerner lige før de bliver supernova. Når stjerner ældes og dør, stiger procentdelen af ilt i universet. Kulstof dannes hovedsageligt i røde giganter. Neon, som ilt, dannes i præ-supernova-stjerner. Kvælstof kommer fra stjerner som solen fra fusionsprocessen, der involverer kulstof og ilt. Magnesium dannes via fusion, når massive stjerner eksploderer. Silicium, jern og svovl kommer fra eksploderende massive stjerner og hvid dværg. Tyngre grundstoffer dannes ved at fusionere neutronstjerner og fusion i døende stjerner med lavere masse. Technetium og grundstoffer, der er tungere end uran, syntetiseres hovedsageligt i acceleratorer og atomreaktorer. Selvom det er muligt, at de kan danne sig naturligt, forfalder de så hurtigt, at de ikke er til stede i påviselige mængder.

Matter versus Dark Matter

Elementerne er eksempler på almindeligt eller baryonisk stof. Baryonisk stof udgør planeter, stjerner, interstellare skyer og intergalaktiske gasser. Forskere mener, at kun omkring 4,6% af universet består af almindelig materie og energi, mens 68% er mørk energi og 27% er mørk materie. Men vi har ikke været i stand til direkte at observere mørkt stof og mørk energi, så deres natur er ikke forstået eller karakteriseret.