摘要:宇宙中元素的丰度主要由大爆炸核合成(形成轻元素)和恒星核合成(形成重元素)过程决定。根据天文观测(如光谱分析)和理论模型,目前宇宙中元素的质量丰度排名如下:
宇宙中元素的丰度主要由大爆炸核合成(形成轻元素)和恒星核合成(形成重元素)过程决定。根据天文观测(如光谱分析)和理论模型,目前宇宙中元素的质量丰度排名如下:
1、氢(H)
占比约 74%
大爆炸中最早产生的元素,是恒星核聚变的燃料。
2、氦(He)
占比约 24%
主要源自大爆炸核合成,恒星内部也持续生成。
3、氧(O)
占比约 1.04%
大质量恒星核聚变产物(如超新星爆发)。
4、碳(C)
占比约 0.46%
恒星内部“三重阿尔法过程”生成(3个氦核融合)。
5、氖(Ne)
占比约 0.13%
大质量恒星碳燃烧阶段的产物。
6、铁(Fe)
占比约 0.11%
恒星核聚变的终点(能量吸收而非释放),超新星爆发时大量扩散。
7、氮(N)
占比约 0.096%
中小质量恒星(如红巨星)内氢燃烧的副产物。
8、硅(Si)
占比约 0.065%
超新星爆发时氧燃烧的产物。
9、镁(Mg)
占比约 0.058%
大质量恒星内碳和氖燃烧生成。
10、硫(S)
占比约 0.044%
超新星爆发中硅燃烧的产物。
可以看出,宇宙中氢和氦的主导地位,两者合计占宇宙可见物质总质量的 98%以上,源于大爆炸初期的高温高压环境。
以上数据基于当前宇宙的可见物质(星系、星云等),不包含暗物质/暗能量(占宇宙总质能的95%)。元素丰度通过观测宇宙微波背景辐射、恒星光谱及星际介质成分综合测算得出。
来源:小马谈古今一点号