Universumin yleisimpiä elementtejä on vety. Vedyn osuus on lähes kolme neljäsosaa kaikista aineista, kun taas heliumin osuus on lähes neljännes. Happi on kolmanneksi eniten käytetty elementti. Kaikkien muiden alkuaineiden summa on noin yksi prosentti kokonaismassasta!
Elementtien runsaus maailmankaikkeudessa
Tässä on arvioitu alkuaineiden määrä Linnunradan galaksissa, jonka voit pitää edustavana maailmankaikkeuden koostumusta:
Tutkijat käyttävät spektroskooppista tietoa universumin alkioiden runsauden mittaamiseen. Ymmärryksemme maailmankaikkeuden koostumuksesta muuttuu aina, ja uudet työkalut muuttavat tapaa mitata sitä. Mutta maailmankaikkeus ei ole aivan sama kaikkialla, ja alkuaineiden runsaus on arvio. Periaatteessa viitteet sopivat elementtien järjestyksestä runsauden suhteen, mutta ovat eri mieltä (joskus laajasti) todellisista numeroista. Sinun tulisi tietää, että vetyä on eniten, sen jälkeen heliumia ja sitten happea, hiiltä, neonia ja rautaa.
Miksi vety on runsain osa?
Syy vetyyn on maailmankaikkeuden runsas elementti palaa alkuräjähdykseen. Suuri räjähdys johti nopeasti protonien, neutronien ja elektronien muodostumiseen. Koska vety on yksinkertaisin alkuaine, se muodostuu helpoimmin. Teknisesti jopa yksinäinen protoni luokitellaan vetyatomiksi. Neutraalissa atomissa on myös elektroni. Suurimmalla osalla vetyatomeista ei ole neutroneja, vaikka harvinaisemmalla isotooppi deuteriumilla on yksi neutroni ja harvinaisemmalla isotooppitritiumilla on kaksi neutronia.
Kuinka alkuaineet muodostuvat? , maailmankaikkeus oli rikkaampi vedyllä kuin se on tänään. Noin neljännes maailmankaikkeuden heliumista muodostui alkuräjähdyksen aikana, mutta toinen 3% muodostui vedystä tähtien fuusion aikana.
Happi muodostuu tähtien fuusiosta juuri ennen kuin ne menevät supernovaan. Tähtien ikääntyessä ja kuolemalla happiprosentti maailmankaikkeudessa nousee. Hiili muodostuu pääasiassa punaisissa jättiläisissä. Neon, kuten happi, muodostuu supernovaa edeltävissä tähdissä. Typpi tulee tähdistä kuten Aurinko fuusioprosessista, johon liittyy hiiltä ja happea. Magnesium muodostuu fuusion kautta, kun massiiviset tähdet räjähtävät. Pii, rauta ja rikki tulevat räjähtävistä massiivisista tähdistä ja valkoisesta kääpiöstä. Raskaampia elementtejä muodostuu neutronitähtien sulautumisesta ja fuusiosta kuolevissa pienemmässä tähdessä. Teknetium ja uraania raskaammat elementit syntetisoidaan pääasiassa kiihdyttimissä ja ydinreaktoreissa. Vaikka on mahdollista, että ne voivat muodostua luonnollisesti, ne hajoavat niin nopeasti, että niitä ei ole havaittavissa olevissa määrissä.
Aine vs. tumma aine
Elementit ovat esimerkkejä tavallisesta tai bararyonisesta aineesta. Baryoninen aine muodostaa planeettoja, tähtiä, tähtienvälisiä pilviä ja galaksien välisiä kaasuja. Tutkijoiden mukaan vain noin 4,6% maailmankaikkeudesta koostuu tavallisesta aineesta ja energiasta, kun taas 68% on pimeää energiaa ja 27% on pimeää ainetta. Emme kuitenkaan ole pystyneet tarkkailemaan suoraan pimeää ainetta ja pimeää energiaa, joten niiden luonnetta ei ymmärretä tai karakterisoida hyvin.