Hovedside  |  NFS  |  Faggrupper  |  Aktuelt  |  FFV  |  Lenker  |  Arkiv  |  Medlemskap  |  Kontakt
>>NFS>>Arkiv>>Verdens Fysikkr 2005

Verdens Fysikkr 2005

Fysikkdrypp - Hvor kommer vi fra?

I universets voldsomme start, det som kalles det store smellet (the Big Bang), ble alt skapt i flge moderne teorier om universets tilblivelse. I dette smellet ble bare de letteste grunnstoffene, for det aller meste hydrogen og helium, dannet. Denne modellen sier at universet bestr av omtrent 75% hydrogen og 25% helium. Men nr vi ser rundt oss, virker det ikke snn. For eksempel bestr atmosfren av mest nitrogen, men vre egne kropper bestr av mye karbon. Selve jorden bestr av mest oksygen og jern, men ogs mye tyngre stoffer som f.eks. uran finnes i jorda. S hvor kommer disse tyngre grunnstoffene fra?

Disse tyngre stoffene kunne ikke finnes i det tidlige universet, og de frste stjernene som ble dannet bestod nesten bare av hydrogen, og forbrenningen i disse stjernene skjedde ved kombinere hydrogen til helium. Men nr en stjernes liv nrmer seg slutten, skjer dramatiske ting. Nyaktig hva som vil skje med en stjerne vet vi selvsagt ikke, men basert p observasjoner av andre stjerner og datasimuleringer har vi gode antakelser. Nr hydrogenbeholdningen begynner g tom, vil stjernen begynne utvide seg voldsomt. Vr egen sol vil, nr den kommer i denne fasen om omtrent fem-seks milliarder r, bli s stor at den omslutter jorda. I kjernen p en slik rd kjempe vil helium forbrennes og karbon dannes. Vr egen sol vil etter omtrent 1 milliard r som rd kjempe g tom for helium og ende som en hvit dverg p strrelse med jorda (men mye tyngre!). P denne mten kan det alts dannes karbon i universet, men ikke de tunge grunnstoffene som vi ser i jorda, som jern og uran.

For danne tyngre grunnstoffer trenger man tyngre stjerner. Nr en stjerne som er strre enn fem ganger vr egen sol blir en rd kjempe, vil den bli mye varmere og tettere i kjernen enn sola vil bli, og den vil da ha mulighet til kombinere tyngre og tyngre grunnstoffer helt opp til jern. Men jern kan ikke kombineres til tyngre grunnstoffer uten ta opp energi, s nr man har dannet jern stopper prosessen opp. Hvordan skal vi da f dannet de enda tyngre grunnstoffene? Dette vet vi ikke helt sikkert. Problemet er at s tunge stjerner rundt dette tidspunktet vil eksplodere i universets mest spektakulre lysshow i en supernova, og nyaktig hva som skjer i en slik gigantisk eksplosjon er det vanskelig vite detaljene om. Men i lpet av eksplosjonen vil det utlses nok energi til kombinere de "lette" grunnstoffene til og med jern til de tyngre, helt opp til uran. Det vil si at uten energien som utlses i en supernova vil vi aldri kunne hatt grunnstoffer tyngre enn jern i universet.

S det at vi finner tunge grunnstoffer (som inkluderer bl.a. gull, slv, kvikkslv og uran) i jorda forteller oss at solsystemet vrt er dannet av restene av en svr stjerne som en gang har eksplodert i en supernova, og disse restene har s samlet seg i klumper som senere har blitt til sola og planetene. Vi kan f.eks. takke denne forlperen til sola for at vi mennesker, som er bygget opp av karbon, i det hele tatt kan eksistere.

Stein Olav Skrvseth Stipendiat, Institutt for fysikk, NTNU.