živel složení vesmíru se počítá analýzou světla, které je emitováno a absorbováno z hvězd, mezihvězdných mraků, kvasarů a dalších objektů. Hubbleův dalekohled výrazně rozšířil naše chápání složení galaxií a plynu v mezigalaktickém prostoru mezi nimi. Asi 75% vesmíru je považováno za tmu energie a temná hmota, které se liší od atomy a molekuly které tvoří každodenní svět kolem nás. Složení většiny vesmíru tedy není ani zdaleka pochopeno. Nicméně, spektrální měření hvězd, prachových mraků a galaxií nám říká elementární složení části, která se skládá z normální hmoty.
Nejhojnější prvky v Mléčné dráze
Toto je tabulka prvků v mléčná dráha, což je složení podobné jiným galaxiím ve vesmíru. Mějte na paměti, že prvky představují hmotu, jak ji chápeme. Mnohem více galaxie sestává z něčeho jiného!
| Živel | Číslo prvku | Hmotnostní frakce (ppm) |
|---|---|---|
| vodík | 1 | 739,000 |
| hélium | 2 | 240,000 |
| kyslík | 8 | 10,400 |
| uhlík | 6 | 4,600 |
| neon | 10 | 1,340 |
| žehlička | 26 | 1,090 |
| dusík | 7 | 960 |
| křemík | 14 | 650 |
| hořčík | 12 | 580 |
| síra | 16 | 440 |
Nejhojnější prvek ve vesmíru
Právě teď, nejhojnější prvek
ve vesmíru je vodík. Ve hvězdách, vodíkové pojistky do helia. Nakonec jejich zásoby vodíku procházejí masivní hvězdy (asi 8krát hmotnější než naše Slunce). Pak se jádro helia smrští a dodává dostatečný tlak, aby roztavila dvě jádra helia na uhlík. Uhlík se taví na kyslík, který se taví na křemík a síru. Křemíkové pojistky do železa. Hvězda vyčerpá palivo a jde do supernovy a uvolňuje tyto prvky zpět do vesmíru.Pokud se tedy hélium spojí s uhlíkem, může vás zajímat, proč je kyslík třetím nejhojnějším prvkem a nikoli uhlíkem. Odpověď je, že hvězdy ve vesmíru dnes nejsou hvězdami první generace! Když se vytvoří novější hvězdy, obsahují již více než jen vodík. Tentokrát hvězdy spojují vodík podle toho, co je známé jako cyklus C-N-O (kde C je uhlík, N je dusík a O je kyslík). Uhlík a helium se mohou spojit a vytvořit kyslík. Stává se to nejen u hmotných hvězd, ale také u hvězd, jako je Slunce, jakmile vstoupí do své fáze červeného obra. Uhlík opravdu vyjde, když dojde k supernovy typu II, protože tyto hvězdy podléhají fúzi uhlíku s kyslíkem s téměř dokonalým dokončením!
Jak se ve vesmíru změní hojnost prvků
Nebudeme tu, abychom to viděli, ale když je vesmír tisíce nebo miliónkrát starší, než je nyní, hélium může předjímat vodík jako nejhojnější prvek (nebo ne, pokud je dostatek vodíku v prostoru daleko od ostatních atomů k) pojistka). Po mnohem delší době je to možné kyslík a uhlík se může stát prvním a druhým nejhojnějším prvkem!
Složení vesmíru
Pokud tedy obyčejná elementární hmota nepředstavuje většinu vesmíru, jak vypadá její složení? Vědci diskutují o tomto tématu a revidují procenta, jakmile budou k dispozici nová data. Prozatím se věří, že složení hmoty a energie je:
- 73% temné energie: Zdá se, že většina vesmíru sestává z něčeho, o čem víme téměř nic. Temná energie pravděpodobně nemá hmotu, přesto hmota a energie spolu souvisejí.
- 22% temné hmoty: Temná hmota je látka, která nevyzařuje záření v žádné vlnové délce spektra. Vědci si nejsou jisti, co přesně je temná hmota. V laboratoři to nebylo pozorováno ani vytvořeno. Nyní je nejlepší vsadit, že je to studená temná hmota, látka skládající se z částic srovnatelných s neutriny, ale mnohem větší.
- 4% plynVětšina plynu ve vesmíru je vodík a helium, které se nachází mezi hvězdami (mezihvězdný plyn). Obyčejný plyn nevyzařuje světlo, i když ho rozptyluje. Ionizované plyny žhnou, ale ne dostatečně jasné, aby konkurovaly světlu hvězd. Astronomové používají k zobrazení této záležitosti infračervené, rentgenové a radioteleskopy.
- 0,04% Hvězdy: Lidským očím se zdá, že vesmír je plný hvězd. Je úžasné si uvědomit, že představují tak malé procento naší reality.
- 0,3% neutrinůNeutrina jsou malé elektricky neutrální částice, které se pohybují téměř rychlostí světla.
- 0,03% těžkých prvků: Pouze nepatrná část vesmíru sestává z prvků těžších než vodík a helium. Časem toto procento poroste.