THE ASTROPHYSICAL PROCESSES OF COSMOLOGICAL HYDROGEN THAT GENERATE THE CHEMICAL ELEMENTS THAT MAKE UP THE UNIVERSE
El propósito de este artículo es explicar cómo se formaron todos los elementos químicos a partir del elemento generado por el Big Bang: el hidrógeno. La metodología utilizada fue analizar los principales procesos cosmológicos y astrofísicos para explicar el origen de todos los elementos químicos conocidos. Los principales resultados son: el hidrógeno no se puede formar en ninguna parte del universo real; debe venir del Big Bang. El helio y un poco de litio pueden tener un origen cosmológico asociado a la nucleosíntesis del Big Bang y al proceso de recombinación. Los elementos con números atómicos entre 3 y 26 fueron, y continúan siendo, sintetizados por reacciones de fusión nuclear dentro de los núcleos de estrellas masivas y liberados por explosiones cuando las estrellas se convierten en supernovas, al final de sus vidas. En el proceso de estrellas que se convierten en supernovas, se crean elementos con un número atómico promedio entre 27 y 40. Todos los elementos con un número atómico superior a 40 fueron generados por colisiones de estrellas de neutrones. Cuando Mendeleev y Lothar Meyer diseñaron un arreglo ordenado de elementos químicos, sus tablas incluían los 63 elementos químicos conocidos en 1869. Un siglo y medio después, los elementos conocidos son 118. Al estudiar diferentes temas relacionados con los elementos, fue posible descubrir partículas fundamentales como los quarks y los leptones, y las fuerzas nucleares fuertes y débiles que componen la parte bariónica del universo. El Sol se formó hace 6.000 millones de años y sus planetas, incluida la Tierra, se formaron hace 4.600 millones de años, cuando y donde hubo restos de diferentes estrellas que se convirtieron en supernova, en particular del tipo 1A, y también escombros de al menos una colisión de estrellas de neutrones binarios, para llegar, así, a todos los elementos que se han identificado en el sistema solar y, en especial, en la Tierra. Además, la “tabla periódica” actual incluye 26 elementos sintéticos que se produjeron en las colisiones de estrellas de neutrones, pero, debido a su corta vida útil, no se encuentran en la Tierra. De la gran cantidad de elementos producidos durante los procesos astrofísicos antes mencionados, agrupados en planetas, estrellas y galaxias; y en al menos un planeta, nuestra Tierra, algunos elementos químicos se han organizado en criaturas vivas.
THE ASTROPHYSICAL PROCESSES OF COSMOLOGICAL HYDROGEN THAT GENERATE THE CHEMICAL ELEMENTS THAT MAKE UP THE UNIVERSE
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DOI: 10.37572/EdArt_28072388015
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Palavras-chave: Origen de los elementos químicos. Partículas fundamentales. Reacciones nucleares en el interior de las estrellas. Estrellas binarias. Colisión de estrellas de neutrones.
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Keywords: Origin of chemical elements, fundamental particles, nuclear reactions inside the stars, binary stars, neutron star collision.
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Abstract:
The objective of the present article is to explain how all the chemical elements were formed from the big bang generated element: hydrogen. The methodology used was to analyze the main cosmological and astrophysical processes in order to explain the origin of all the known chemical elements. The main results are: Hydrogen cannot be formed in any part of the actual universe; it must come from the Big Bang. Helium and a little bit of lithium can have a cosmological origin associated to the Big Bang nucleosynthesis and the recombination process. The elements with an atomic number between 3 and 26 were, and continue to be, synthetized by nuclear fusion reactions inside the core of massive stars and liberated by explosion when the stars go supernovae, at the end of their lives. In the process of stars going supernova, elements with a medium atomic number, between 27 and 40, are created. All the elements with an atomic number larger than 40 were generated by neutron star collisions. When Mendeleev and Lothar Meyer designed an ordered arrangement of chemical elements, their tables included the 63 chemical elements known in 1869. A century and a half later, the known elements are 118. By studying different topics related to the elements it was possible to uncover fundamental particles such as quarks and leptons, and the strong and weak nuclear forces that form the baryonic part of the universe. The Sun was formed 6,000 million years ago and its planets, including earth, were formed 4,600 million years ago when and where there were debris of different stars that went supernova, in particular 1A type, and also debris, of at least one of a binary neutron star collision, so to attain, all the elements that have been identified in the solar system, and especially in earth. In addition, the current “periodic table” includes 26 synthetic elements that were produced in neutron star collisions but, because of their short lifetimes, they are not found, on earth. The vast quantities of the elements, produced during the aforementioned astrophysical processes, clustered into planets, stars and galaxies; and at least in one planet, our earth, some chemical elements organized themselves into living creatures.
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Número de páginas: 18
- M. Javier Cruz Gómez
- Salvador Galindo Uribarri
- Olga B. Benítez López