Существует множество сведений о влиянии звезд на жизнь человечества. Хотя мы пока не можем утверждать, что расположение небесных тел при вашем рождении определяет вашу судьбу, с уверенностью можно сказать, что миллиарды лет назад космические процессы заложили основу всего известного нам мира и продолжают его формировать. Одним из таких процессов является нуклеосинтез. Рассмотрим, что это такое и как он происходит.

Что такое нуклеосинтез?

Нуклеосинтез — это процесс образования атомных ядер химических элементов. Эти ядерные реакции происходят на разных стадиях эволюции Вселенной. Изучение нуклеосинтеза помогает ученым понять происхождение различных химических веществ и их распространение во Вселенной.

Современные ученые считают, что Вселенная возникла 14 миллиардов лет назад в результате Большого взрыва. В начале существования она состояла из элементарных частиц и излучения, и обладала огромной плотностью и температурой. После того как вещество нагрелось до максимума, произошел Большой взрыв, вызвавший расширение и охлаждение Вселенной. Уже спустя три минуты после взрыва началось формирование первых ядер химических элементов.

Этот процесс называется первичным нуклеосинтезом, или космологическим нуклеосинтезом, который начался до возникновения первых звезд. Когда температура Вселенной снизилась до 10^9 Кельвинов, началось объединение элементарных частиц — протонов, нейтронов и электронов, что привело к образованию ядер водорода, гелия, трития, дейтерия и лития. Эти ядра существовали в течение следующих двух миллиардов лет, пока не началась звездная фаза, которая продолжается и по сей день.

Для чего нужны звезды?

В звездной фазе, когда Вселенная остыла до более низких температур, новые химические элементы начали формироваться уже в недрах звезд. Звезды действуют как гигантские печи, где образуются элементы, известные нам сегодня. Основным источником энергии в этих процессах является синтез гелия-4 из водорода.

Легкие элементы (до фтора) образуются в маломассивных звездах и коричневых карликах — космических объектах, занимающих промежуточное положение между звездами и планетами. Более тяжелые элементы появляются при экстремально высоких температурах и давлении, например, во время взрывов сверхновых звезд. Этот процесс получил название "взрывной нуклеосинтез".

Однако не все элементы образуются в результате первичного или звездного нуклеосинтеза. Например, такие вещества, как литий-6, бериллий-9, бор-10 и бор-11, формируются под воздействием космических лучей, взаимодействующих с ядрами углерода, азота и кислорода в различных комбинациях.