Category:Коротко и ясно о самом интересном
Tags : Большой взрыв Вселенная Химические Элементы
9-1. Периодическая таблица, в которой разными цветами указано происхождение химических элементов (Cmglee с изм.).
9-2. Крабовидная туманность (6,5 тысячи световых лет от нас) в созвездии Тельца – результат взрыва сверхновой звезды, произошедшего в 1054 году. Согласно записям арабских и китайских астрономов, вспышка была видна невооружённым глазом даже днём. До сих пор газопылевые облака разлетаются со скоростью 1,5 тысячи километров в секунду. Их подсвечивает изнутри маленькая (всего 25 километров) нейтронная звезда, которая вращается со скоростью 30 оборотов в секунду (NASA , ESA and Allison Loll / Jeff Hester, Arizona State University).
Вселенная возникла горячей и плотной, после чего началось расширение. В горячем и плотном веществе не могут существовать сложные структуры. Вспомните окончание второй серии Терминатора, где Шварценеггер опускается в раскалённый металл. И в ранней Вселенной не могли существовать сложные структуры, в том числе, и ядра химических элементов, ядра атомов. В какой-то момент Вселенная остывает, становится менее плотной и возникает водород. Возникают нейтроны и протоны, и из них можно начать составлять другие ядра элементов. Но на это отводится очень мало времени – несколько минут. И расчёты показали, что дальше гелия продвинуться было очень трудно. Таким образом, Вселенная возникает состоящей из водорода и гелия. Именно из этих двух элементов состояли первые поколения звёзд. Опять же, если вы пишете научно-фантастический роман, не заставляйте вашего героя рождаться через 100 млн лет после Большого взрыва, потому что тогда он должен быть из водорода и гелия.
Звёзды эволюционируют, в них идут термоядерные реакции, в ходе которых могут образовываться элементы вплоть до элементов группы железа. Кстати, основной поставщик железа во Вселенной – белые карлики. Мы знаем, что ядра массивных звёзд состоят из железа, но это железо потом не выбрасывается, оно входит в состав нейтронных звёзд и чёрных дыр. А белые карлики взрываются целиком. Это термоядерный взрыв с полным разрушением звезды, и при этом выбрасывается много железа.
При взрывах сверхновых синтезируются ещё более тяжёлые элементы, и следующее поколение звёзд возникает уже обогащённое этими тяжёлыми элементами. С течением времени тяжёлых элементов во Вселенной становится всё больше, а водорода всё меньше. Тем не менее, бóльшая часть вещества Вселенной (не считая «тёмного вещества», о котором – чуть позже) всё равно остаётся в водороде, который никогда не попадёт в звёзды, потому что он рассеян в межгалактическом пространстве.
Таким образом, практически все химические элементы, с которыми мы сталкиваемся в жизни, в том числе и атомы в нашем теле, побывали внутри какой-нибудь звезды (а, скорее всего, внутри нескольких поколений звёзд).
Это – глава из стенгазеты, выпущенной благотворительным проектом «Коротко и ясно о самом интересном». Нажмите на миниатюру газеты ниже и читайте остальные статьи по интересующей вас тематике. Спасибо!
Материал выпуска любезно предоставил Сергей Борисович Попов – астрофизик, доктор физико-математических наук, профессор Российской академии наук, ведущий научный сотрудник Государственного астрономического института им. Штернберга Московского государственного университета, лауреат нескольких престижных премий в области науки и просвещения. Надеемся, что знакомство с выпуском будет полезно и школьникам, и родителям, и учителям – особенно сейчас, когда астрономия снова вошла в список обязательных школьных предметов (приказ №506 Минобрнауки от 7 июня 2017 года).
Все стенгазеты, изданные нашим благотворительным проектом «Коротко и ясно о самом интересном», ждут вас на сайте к-я.рф. Есть также группа вконтакте и ветка на сайте Питерских родителей Литтван, где мы обсуждаем выход новых газет. Любой желающий может бесплатно получать наши газеты в местах раздачи в Петербурге.
