化学元素的形成时间和宇宙物质的组成

作为自然科学中的一种，化学总是在研讨复杂的改动和低能电子的结合，以及构成我们生活国际的各种元素的分子，愈加是我们知道和改造这个物质国际的首要办法之一。而国际正是由数不胜数的各种物质所组成，科学家们通过对各种星体的化学成分进行分析，找到了元素分布的规则，并了解到星际的物质组成信息。比如，内部的热核和具有强壮力气的超，这些国际中的天体看上去似乎都和化学之间的距离很悠远。但事实上，它们之间存在着底子的联络，化学和天文学彼此浸透，为国际演化供应了实验数据，而国际演化又伴随化学物质的发生，那么，这两者之间究竟存在着怎样的相关？

化学元素的构成时刻和国际物质的组成

化学中这些元素的构成时刻，大约始于140亿年前，也就是大爆炸的前期。然后，国际中的一般物质是75％的质子或氢原子核，以及25％的氦原子核和自由放射电子的混合物，而在几十万年后，这些电子将初步被束缚在原子中。就本质而言，元素构成的前史可以分为两个首要阶段一个在大爆炸的前20分钟后完毕；而另一个阶段，则是从13亿年前构成第一批恒星初步，一向继续到现在。在开始的三分之一小时之后，胀大的国际降温到核聚变可以运转的点以下，这意味着在几百万年后，当恒星构成时，物质的演化才会发生，而且，此刻可能会初步发生比氦气更重的元素堆积进程。

恒星会在它的生命周期中通过一系列阶段性的演化，而在这些阶段中，核聚变反应会在其中心区域构成氦和其他元素。与此一同，聚变反应所供应的能量，还能发生使恒星抵挡重力所需的压力。而从恒星逸出的气体风，会以相对温文的办法将一些加工过的物质分配到太空中，只不过超新星则会以剧烈的办法进行。而国际中的另一种存在，就是性质不知道的，但已有许多证据表明，它不可能是重子物质，即质子和中子。有一个最受欢迎的模型，暗物质首要由国际一小时后构成的外来粒子组成。这种需求延伸所谓的基本粒子物理标准模型的粒子，可所以弱彼此效果的大质量粒子（WIMP）、或者是轴，又或者是无菌的中微子。

恒星的演化进程伴随化学元素的构成

，在国际的各种演化进程之中，也会不断地有新的化学元素构成。跟着星际和星系际气体的富集，在许多的空间和时刻上进行，国际的化学反应也随之变得愈加丰厚。随后的恒星由富含重元素的星际气体构成。我们的太阳、，甚至地球上生命的存在，都是这一长串恒星诞生、逝世和重生的直接成果。并通过这种办法发现，物质、恒星和星系的演化都是密不可分的，天文学和化学皆是如此，科学家们也由此总算揭开恒星风和超新星的化学富集，怎么在和星系之间发生效果。

恒星，因为内部深处的核反应而闪耀，但当一颗恒星的核能供应耗尽时，它终究状况的开展则会取决于它的质量。恒星的构成并不是孤立无助的，它甚至可所以拥有数千个成员的星团，，大多数年青恒星都是以星团的形式出现在我们的面前，而年青恒星的X射线，会比太阳等中年恒星更亮堂。年青恒星的团簇具有形状不规则的特点，然后被称为涣散星团，用以差异于球状星团和其他非常陈旧的星团。而一般的中年恒星，比如我们的太阳，则拥有热的、发射X射线的外部大气层，或者是火山。

而X射线观测，已被科学家们证明它是一种有用的示踪剂，首要用于研讨恒星的年龄、旋转和类型，怎么影响恒星表面附近的湍流加热，以及恒星的扩散活动怎么跟着恒星的演化而改动。假设它们处于紧密的二元体系中，恒星的演化可以发生巨大改动，而这些改动取决于恒星彼此之间的距离以及恒星的巨细。我们银河系中一些最强的X射线源，是含有中子星和的紧密二元体系。坍毁的恒星在生命完毕的时分，会不可避免地发生致密的坍缩恒星，也就是白矮星、中子星或黑洞，因为重力剧烈，条件又往往是暴力的。

化学富集法在银河系和星系之间的运用

通过Chandra图像和各个超新星遗址的光谱，科学家们提醒了富含氧、硅、硫、钙和铁等元素的气体云，并追寻了这些元素在爆炸中被喷射的速度。比如，在对Cas A超新星遗址的钱德拉图像查询中发现，在富含硅的喷射物外，一同也存在富含铁的喷射物，由此表明晰湍流混合和非球形爆炸，会将原始恒星的大部分内部转化为其外部。而在相似的N49查询中发现， 超新星遗址提醒了一股富含氖、硅和硫的子弹形云，并以每小时五百万英里的速度喷射到周围的天然气中。不管是对Cas A，还是其他超新星遗址的多普勒频移发射线的观测，都供应了关于超新星喷射物的分布和速度的三维信息，这将有助于束缚爆炸模型。

在另一个更大范围内，科学家们通过对星系构成爆发的对象进行了观测，发现这些星系的大片区域已经被数千个超新星的联合效果所丰厚。该触角星系体系是由两个星系的磕碰所发生的，这次碰击造成了恒星构成的爆发，而几百万年后，不计其数的超新星在数千光年的时刻范围内加热并富集了气体云。星系中心的超大质量黑洞，则是整个星系中分布重元素的意外要素，向黑洞螺旋形的气体会变得过热，并发生从黑洞流出的气体风，它甚至可以发生剧烈的电磁场，将富集的物质驱动到银河系的外部和其他地方。假设星系落入中，富集的气体也可以从星系中剥离，遍及星系团的热扩散气体的压力，将气体从星系中吹入星系间介质，然后使其越来越富集。

而在更大的范围内，已经在数百万光年的星系之间的长丝中检测到氧气。这种氧气很可能是在100亿年之前发生的，在国际前史上诞生过的一些超新星中。假设超新星的速率如此之高，以至于许多超新星冲击波的概括效应驱使银河系的风，并将气体吹出银河系。一个典型的例子是星系M82，尽管像M82这样的银河风如今很少见，但它们在数十亿年前却是常见的，因为其时的星系很年青，因为星系之间的频频磕碰，导致了恒星的灵敏构成。比如Sculptor Wall，这是一个横跨数千万光年的气体和星系的集结，包含了从银河风中富含氧气的许多气体，一同，它也被认为是巨大的热弥散气体网络的一部分，含有国际中所有一般物质的一半。