Abundancia de elementos del universo

los elemento La composición del universo se calcula analizando la luz emitida y absorbida por las estrellas, las nubes interestelares, los cuásares y otros objetos. El telescopio Hubble amplió en gran medida nuestra comprensión de la composición de galaxias y gases en el espacio intergaláctico entre ellas. Se cree que alrededor del 75% del universo consiste en oscuridad energía y materia oscura, que son diferentes de átomos y moléculas que componen el mundo cotidiano que nos rodea. Por lo tanto, la composición de la mayor parte del universo está lejos de entenderse. Sin embargo, mediciones espectrales de estrellas, nubes de polvo y galaxias nos dicen la composición elemental de la porción que consiste en materia normal.

Esta es una tabla de elementos en el Vía láctea, que es similar en composición a otras galaxias en el universo. Tenga en cuenta que los elementos representan la materia tal como la entendemos. ¡Mucho más de la galaxia consiste en algo más!

En este momento, el elemento más abundante en el universo es hidrógeno. En las estrellas, los fusibles de hidrógeno. en helio. Finalmente, las estrellas masivas (alrededor de 8 veces más masivas que nuestro Sol) atraviesan su suministro de hidrógeno. Luego, el núcleo del helio se contrae, suministrando suficiente presión para fusionar dos núcleos de helio en carbono. El carbono se fusiona con el oxígeno, que se fusiona con el silicio y el azufre. El silicio se fusiona con el hierro. La estrella se queda sin combustible y se convierte en supernova, liberando estos elementos de vuelta al espacio.

Entonces, si el helio se fusiona con el carbono, es posible que se pregunte por qué el oxígeno es el tercer elemento más abundante y no el carbono. ¡La respuesta es porque las estrellas en el universo hoy no son estrellas de primera generación! Cuando se forman nuevas estrellas, ya contienen más que solo hidrógeno. Esta vez, las estrellas fusionan hidrógeno de acuerdo con lo que se conoce como el ciclo C-N-O (donde C es carbono, N es nitrógeno y O es oxígeno). Un carbono y helio pueden fusionarse para formar oxígeno. Esto sucede no solo en estrellas masivas, sino también en estrellas como el Sol una vez que entra en su fase gigante roja. El carbono realmente se queda atrás cuando se produce una supernova de tipo II, ¡porque estas estrellas experimentan fusión de carbono en oxígeno con una terminación casi perfecta!

No estaremos cerca para verlo, pero cuando el universo sea miles o millones de veces más viejo de lo que es ahora, el helio puede superar al hidrógeno como el elemento más abundante (o no, si queda suficiente hidrógeno en el espacio lejos de otros átomos para fusible). Después de mucho más tiempo, es posible oxígeno ¡y el carbono puede convertirse en el primer y segundo elemento más abundante!

Entonces, si la materia elemental ordinaria no representa la mayor parte del universo, ¿cómo se ve su composición? Los científicos debaten este tema y revisan los porcentajes cuando hay nuevos datos disponibles. Por ahora, se cree que la composición de materia y energía es:

• 73% de energía oscura: La mayor parte del universo parece consistir en algo de lo que no sabemos casi nada. La energía oscura probablemente no tiene masa, pero la materia y la energía están relacionadas.
• 22% de materia oscura: La materia oscura es algo que no emite radiación en ninguna longitud de onda del espectro. Los científicos no están seguros de qué es exactamente la materia oscura. No se ha observado ni creado en un laboratorio. En este momento, la mejor apuesta es que es materia oscura fría, una sustancia que consiste en partículas comparables a los neutrinos, pero mucho más masiva.
• 4% de gas: La mayor parte del gas en el universo es hidrógeno y helio, que se encuentra entre las estrellas (gas interestelar). El gas ordinario no emite luz, aunque sí la dispersa. Los gases ionizados brillan, pero no lo suficientemente brillantes como para competir con la luz de las estrellas. Los astrónomos usan infrarrojos, rayos X y radiotelescopios para obtener imágenes de este asunto.
• 0.04% estrellas: Para los ojos humanos, parece que el universo está lleno de estrellas. Es sorprendente darse cuenta de que representan un porcentaje tan pequeño de nuestra realidad.
• 0.3% de neutrinos: Los neutrinos son pequeñas partículas eléctricamente neutras que viajan a una velocidad cercana a la luz.
• 0.03% Elementos pesados: Solo una pequeña fracción del universo consta de elementos más pesados ​​que el hidrógeno y el helio. Con el tiempo este porcentaje crecerá.