Cosmochemistry / Kosmochemie
4.6 Cosmochemistry / Kosmochemie
Kosmochemie untersucht die chemische Zusammensetzung und die chemische Entwicklung des Universums — von der primordialen Nukleosynthese in den ersten Minuten nach dem Urknall bis zur Anreicherung des interstellaren Mediums mit schweren Elementen durch Sterne.
Die primordiale Nukleosynthese (Big Bang Nucleosynthesis, BBN) erzeugte in den ersten drei Minuten nach dem Urknall die leichtesten Elemente: etwa 75 % Wasserstoff, 25 % Helium und Spuren von Deuterium, Helium-3 und Lithium-7. Alle schwereren Elemente wurden später in Sternen erzeugt.
Die stellare Nukleosynthese produziert Elemente bis Eisen durch Kernfusion in Sternen. Elemente schwerer als Eisen entstehen hauptsächlich durch den s-Prozess (in AGB-Sternen) und den r-Prozess (in Supernovae und Neutronensternverschmelzungen — bestätigt 2017 durch GW170817).
Die chemische Entwicklung von Galaxien — die schrittweise Anreicherung mit Metallen über kosmische Zeiträume — wird als chemische Evolution bezeichnet und ist ein aktives Forschungsgebiet.
4.6 Cosmochemistry / Kosmochemie
Cosmochemistry studies the chemical composition and chemical evolution of the universe — from primordial nucleosynthesis in the first minutes after the Big Bang to the enrichment of the interstellar medium with heavy elements by stars.
Primordial nucleosynthesis (Big Bang Nucleosynthesis, BBN) produced the lightest elements in the first three minutes: about 75% hydrogen, 25% helium, and traces of deuterium, helium-3, and lithium-7. All heavier elements were produced later in stars.
Stellar nucleosynthesis produces elements up to iron through nuclear fusion in stars. Elements heavier than iron are mainly created by the s-process (in AGB stars) and the r-process (in supernovae and neutron star mergers — confirmed in 2017 by GW170817).
The gradual enrichment of galaxies with metals over cosmic time — chemical evolution — is an active research field.
Resources
How the elements were formed from the Big Bang to stars
science.nasa.govEducational overview of primordial and stellar nucleosynthesis
hyperphysics.phy-astr.gsu.eduDetected neutron star mergers that produce heavy elements via r-process
ligo.caltech.eduRapid neutron capture producing elements heavier than iron
en.wikipedia.orgSlow neutron capture in AGB stars
en.wikipedia.orgEnrichment of galaxies with heavy elements over cosmic time
en.wikipedia.org