Изобилие легких элементов - Концепция большого взрыва. Механизм образования и эволюции звезд

Ранняя Вселенная была очень горячей. Даже если протоны и нейтроны при столкновении объединялись и формировали более тяжелые ядра, время их существования было ничтожным, потому что уже при следующем столкновении с еще одной тяжелой и быстрой частицей ядро снова распадалось на элементарные компоненты. Выходит, что с момента Большого взрыва должно пройти около трех минут, прежде чем Вселенная остыла настолько, чтобы энергия соударений несколько смягчилась и элементарные частицы начали образовывать устойчивые ядра. В истории ранней Вселенной это ознаменовало открытие окна возможностей для образования ядер легких элементов. Все ядра, образовавшиеся в первые три минуты, неизбежно распадались, в дальнейшем начали появляться устойчивые ядра.

Однако это первичное образование ядер (нуклеосинтез) на ранней стадии расширения Вселенной продолжался очень недолго. Вскоре после первых трех минут частицы разлетелись так далеко друг от друга, что столкновения между ними стали крайне редкими, и это ознаменовало закрытие окна синтеза ядер. В этот краткий период первичного нуклеосинтеза в результате соударений протонов и нейтронов образовались дейтерий (тяжелый изотоп водорода с одним протоном и одним нейтроном в ядре), гелий_3 (два протона и нейтрон), гелий_4 (два протона и два нейтрона) и, в незначительном количестве, литий_7 (три протона и четыре нейтрона). Все более тяжелые элементы образуются позже - при формировании звезд (Эволюция звезд).

Следствие факторов.

Теория Большого взрыва позволяет определить температуру ранней Вселенной и частоту соударений частиц в ней. Как следствие, мы можем рассчитать соотношение числа различных ядер легких элементов на первичной стадии развития Вселенной. Сравнив эти прогнозы с реально наблюдаемым соотношением легких элементов (с поправкой на их образование в звездах), мы обнаруживаем впечатляющее соответствие между теорией и наблюдениями, что является лучшем подтверждением гипотезы Большого взрыва.

Помимо двух приведенных выше доказательств (микроволновой фон и отношение легких элементов) недавние работы (Инфляционная Стадия расширения Вселенной) показали, что сплав космологии Большого взрыва и современной теории Элементарных частиц Разрешает многие координационные вопросы устройства Вселенной.

Звезда вселенная пульсар сверхновый

Похожие статьи




Изобилие легких элементов - Концепция большого взрыва. Механизм образования и эволюции звезд

Предыдущая | Следующая