宇宙の要素の豊富さ
宇宙で最も豊富な元素は何ですか?
このような超新星 (カシオペア A) が爆発すると、水素とヘリウムに加えて、炭素、酸素、シリコンなどの重い元素が宇宙に返されます。ストックトレック画像/ゲッティイメージズ
の エレメント 宇宙の組成は、星、星間雲、クエーサー、およびその他のオブジェクトから放出および吸収される光を分析することによって計算されます。ハッブル望遠鏡は、銀河とそれらの間の銀河間空間にあるガスの組成に関する私たちの理解を大きく広げました。宇宙の約75%は闇で構成されていると考えられている エネルギー と 暗黒物質 、これは 原子 と 分子 私たちの周りの日常の世界を構成しています。したがって、宇宙の大部分の組成は理解されていません。でも、 スペクトル測定 恒星や塵雲、銀河など、通常の物質で構成されている部分の元素組成を教えてくれます。
天の川銀河で最も豊富な元素
これは、 天の川 、宇宙の他の銀河と組成が似ています。要素は、私たちが理解しているように物質を表すことに注意してください。銀河のはるかに多くが何か他のもので構成されています!
| エレメント | 要素番号 | 質量分率 (ppm) |
|---|---|---|
| 水素 | 1 | 739,000 |
| ヘリウム | 2 | 240,000 |
| 空気 | 8 | 10,400 |
| 炭素 | 6 | 4,600 |
| ネオン | 10 | 1,340 |
| 鉄 | 26 | 1,090 |
| 窒素 | 7 | 960 |
| ケイ素 | 14 | 650 |
| マグネシウム | 12 | 580 |
| 硫黄 | 16 | 440 |
宇宙で最も豊富な元素
現在、 最も多い元素 宇宙では 水素 .恒星では、水素融合 ヘリウムに .最終的に、大質量星 (太陽の約 8 倍の質量) は水素の供給を使い果たします。次に、ヘリウムの核が収縮し、2 つのヘリウム原子核が炭素に融合するのに十分な圧力が供給されます。炭素は酸素に融合し、酸素はケイ素と硫黄に融合します。シリコンが溶けて鉄になります。星は燃料を使い果たし、超新星になり、これらの要素を宇宙に放出します。
したがって、ヘリウムが炭素に融合すると、なぜ酸素が炭素ではなく 3 番目に多い元素なのか不思議に思うかもしれません。その答えは、今日の宇宙の星は第一世代の星ではないからです!新しい星が形成されるとき、それらはすでに水素以上のものを含んでいます。今回、星は C-N-O サイクル (C は炭素、N は窒素、O は酸素) として知られているものに従って水素を融合させます。炭素とヘリウムは融合して酸素を形成することができます。これは大質量星だけでなく、赤色巨星期に入った太陽のような星でも起こります。タイプ II の超新星が発生すると、炭素は本当に遅れをとります。なぜなら、これらの星は炭素が酸素に融合してほぼ完全に完了するからです!
元素の存在量は宇宙でどのように変化するか
私たちはそれを見ることはできませんが、宇宙が現在よりも数千倍または数百万倍古いとき、ヘリウムは最も豊富な元素として水素を追い越すかもしれません（または、他の原子から遠く離れた宇宙に十分な水素が残っている場合はそうではありません融合する）。はるかに長い時間の後、それは可能です 空気 炭素は、1 番目と 2 番目に豊富な元素になる可能性があります。
宇宙の構成
では、通常の元素物質が宇宙の大部分を占めていない場合、その組成はどのように見えるでしょうか?科学者はこの問題について議論し、新しいデータが利用可能になるとパーセンテージを修正します。今のところ、物質とエネルギーの組成は次のように考えられています。