Химическая эволюция в Космосе

В начале XX столетия астрономы обнаружили, что галактики разбегаются во все стороны со скоростью 17— 600 км/сек. Это было установлено по "красному смещению" — смещению линий в спектрах галактик в красную часть спектра. Красное смещение объясняется эффектом Допплера: псевдоизменением частоты звучания или частоты излучения при удалении или приближении источника. Американский астроном Э. П. Хаббл установил, что галактики удаляются друг от друга со скоростями, пропорциональными их взаимным расстояниям. Эта закономерность теперь носит название "закона разбегания Хаббла". В соответствии с этим законом, чем дальше друг от Друга находятся галактики, тем быстрее они удаляются друг от друга.

Бельгийский астроном, аббат Ж. Леметр в 1927 г. выдвинул гипотезу для объяснения красного смешения — гипотезу Большого взрыва Первичного атома. Согласно этой гипотезе Вселенная возникла 15—20 миллиардов лет назад. До этого существовал "первичный атом" ("идем", "космическое яйцо"). Он включал все вещество метагалактики, сжатое до размера наперстка, а по мнению некоторых ученых, до шарика, меньшего за головку булавочной иголки. Около 20 млрд. лет назад илем пришел в неустойчивое состояние и произошел "Большой взрыв".

Американский физик Стивен Вайнберг описал последующие события в книге "Первые три минуты". После взрыва образовалась догалактическая плазма, температура которой составляла около ста миллиардов градусов по Кельвину. Через миллион лет температура плазмы снизилась до 3—4 тыс. градусов. Остывание плазмы произошло вследствие ее расширения. При такой температуре началось образование химических элементов — объединение электронов и протонов, до этого разделенных тепловым движением. Первыми образовались атомы водорода. Космическое расширение продолжалось. Но теперь уже разлетались холодные водородные облака. Позже эти облака образовали крупные диффузные протозвезды. Гравитационные силы в диффузных протозвездах привели к конденсации — агрегации (самоуплотнению) вещества. Под влиянием гравитации частицы (атомы водорода) устремлялись друг к другу. При этом их кинетическая энергия увеличивалась, что привело к увеличению силы и частоты столкновений.

Из-за этого центральная часть протозвезды, где гравитационные силы особенно значительны, разогревалась до нескольких миллионов градусов. При таких температурах скорость атомов водорода возрастает настолько, что при их столкновении происходила термоядерная реакция — слияние легких ядер в более тяжелые. При температуре в 1 млн. градусов Кельвина, в результате ядерных реакций, из водорода образовывались ядра гелия. Рост гравитационного сжатия привел к увеличению плотности ядра протозвезды и, следовательно, к росту температуры. При 10 градусов ядра гелия сливаются и образуются-ядра углерода, кислорода, азота, неона. При температуре 10 градусов синтезируются ядра железа, никеля. Более тяжелые элементы образуются с поглощением энергии. Таким образом, звезды представляют собой гигантские термоядерные реакторы, через которые прошла большая часть материи Вселенной. Эволюция звезд заканчивается по-разному. Но часто существование звезд прерывается взрывом. Из-за этого во Вселенной много пыли, газовых облаков, метеоритов.