Grażyna StasińskaObservatori i Parisit

Universi në xhepin tim

ES-001No. 14

Les étoiles et moi

Ne vijmë nga

yjet

Atomet janë përbërësit elementarë tëlëndës. Ata kanë një bërthamë (që përbëhetnga protone dhe neutrone) dhe elektrone. Atomet kombinohen në molekula, dukebashkuar elektronet e secilit. Qelizat e trupit të njeriut përmbajnë miliardamolekula.

2

Historia e bërthamëformimit yjor:Robert d'Escourt Atkinson A publikoi nëvitin1931një artikull me titull "Sintezaatomike dhe energjia yjore". Hans Bethe Bidentifikoi në vitet1938 dhe 1939 dymekanizma në yje, që transformojnëhidrogjenin në helium. Fred Hoyle tregoi nëvitin1946 se si sintetizohen elementet ngahidrogjeni. Margaret dhe Geoffrey Burbidge, William Fowler dhe Fred Hoyle B2FH publikuannë vitin 1957 një artikull shumë të detajuarme titull "Sinteza e elementeve në yje" dhe, në të njëjtin vit, Alastair Cameron C publikoiartikullin "Reaksionet bërthamore në yje dhelindja e bërthamave".

A B C

B2FH

Trupat tanë përbëhen nga uji (63%), proteinat (20%), dhjami (10%), sheqerërat (2%) dhe minerale tëndryshme (5%).

Që me zhvillimin e kimisë në fund të shek. XVIII, ne e dimë se të gjitha këto materiale përbëhen nga molekulakomplekse, të cilat përmbajnë atomehidrogjeni, karboni, oksigjeni dhe më pakelemente të tjera.

Këto elemente janë saktësisht si atotë gjetura në bimë, në koren e Tokës dhenë atmosferë.

Përmes spektroskopisë, astronomëtkanë treguar se të njëjtat elementegjenden edhe në yje. Por vetëm nga mesii shek. XX astronomët arritën tëkuptojnë origjinën e këtyre elementevedhe të zbulojnë një lidhje të ngushtëmes nesh dhe yjeve.

3

kuarket. Ka ngarkesëelektrikepozitivedhemasë1.672 649 ×10−24g. Neutroni: formohetgjithashtungatrekuarke, pornukka ngarkesëelektrike. Masae tijështë1.674 93 ×10−24g. Elektroni: ështëgrimcëme ngarkesëelektrikenegative, masëafro 1/2000e masës sëprotonit. Hidrogjeni: mëi lehtingatëgjithaelementet.Përbëhetnganjë protondhenjëelektron.Heliumi: elementi mëi lehtëi qëndrueshëm, pashidrogjenit. Përbehet nga një grimcë 𝛼dhe 2 elektrone.

4

George Gamow, nënjëartikullme AlpherdheBethe, nëvitin1948, propozoiteorinëe formimittë hidrogjenitprimordial dheheliumit. Autorët argumentuan gjithashtuse të gjitha elementet e tjera u formuan nëBig Bang, dukeshtuarnjëripas tjetritneutrone.Por, nëkëtëpikëatagabuan.

p p

p

p p

n

n

n

n

n

n

p

n

proton

neutron

deuterium

tritium grimcë a

Një proces i formimit të heliumit

Kur Universi ishte shumë i dendur dhe i nxehtë (T = 1012 K), fill pas BigBangut*, ai përbëhej vetëm ngagrimcat elementare të lëndës (kuarke, elektrone, neutrino) dhe nga‘kokrrizat’ e dritës, fotonet.

Duke u ftohur, kuarket u kombinuan nëprotone dhe neutrone, në sasi tëbarabarta. Por, sapo temperatura ra, shumica e neutroneve u kthyen nëprotone, ngaqë kanë masë më tëvogël. Kur temperatura ra nën 109 K, kishte 7 herë më shumë protone se neutrone.

Neutronet dhe protonet u kombinuanpër të formuar bërthamat. Bërthamat më të qëndrueshme qëmund të formoheshin në atë kohëishin helium. Të gjitha neutronet e pranishme u përdorën për të formuarhelium. Në fund të epokës primordiale kishte 12 herë më shumë bërthamahidrogjeni se heliumi.

Hidrogjeni dhe heliumi

5

6

p

p

p

p

pp

pp

p

n

n

n

nnn

nn

nn

nnn

p

p

n

p

n n

ppp

p Berili-8

Karboni-12

grimcë α

grimcë α

grimcë α

hidrogjen

helium

karbon

oksigjen

silic

hekur

Formimi i karbonit nga tri bërthama heliumi

Diagramë në formë shtresash qepe e një yllime masë të madhe, në fund të evolucionit të

tij. Çdo shtresë ka përbërje të ndryshme.Elementet më të

rënda se hekuriformohen

nga kapja e neutroneve.

Zonaqendrore shumë e nxehtë dhe e dendur e yllit krijon kushtet ideale për tëprodhuar bërthama.

Fillimisht, atomet e hidrogjenitkombinohen dhe formojnë helium. Ky proces i korrespondon fazës më të gjatëtë jetës së yllit. Shumica e yjeveqëshohim të ndrijnë e marrin energjinë ngaky proces. Kur hidrogjeni konsumohet, zona qendrore prej heliumi e yllit ngjishetdhe temperaturae saj rritet. Në këtokushte, bërthamat e heliumit bashkohennë grupe treshepër të formuar karbonin, ndërkohë që hidrogjeni vazhdon të krijojëhelium në shtresat e jashtme. Bërthamatmëtërëndaformohennështresatëndryshme, dukeshtuargrimca𝛼. Nëse ylli është mjaft i madh, procesi vazhdon derisa zona qëndrore tëkthehet në hekur, që është elementi më i qendrueshëm. Bërthamat më të rëndase hekuri krijohen përmes shtimit tëneutroneve.

Proceset e bashkimit në yje

7

8

Imazh i kompozuar i mjegullnajës planetareSyri i Maces. Ky objektështë formuar nga disaepisode të erërave yjore, që dalin prej yllit qendror, i cili tani ndodhet nëprocesin shndërrimit nëxhuxh të bardhë.

Mjegullnaja planetare Syrii Maces. (Burimi: R. Corradi me teleskopinNOT).

G292.0 + 1.8: Njëmbetjesupernoveqëvjennganjëyllme masëtëmadhe, i cilika hedhurshumëoksigjen, magnez dheneonnëmjedisinndëryjor. G292.0+1.8 në rreze X. Burimi :

NASA/CXC/SAO

Paraqitje e përplasjessë dy yjeve neutronike. Ari, uraniumi dheelementet e tjera tërënda në Univers besohet të jenëformuar gjatë ngjarjevetë tilla.

Pamje artistike (Dana Berry, Skyëorks Digital).

Erërat, përplasjet, shpërthimetDisa nga elementet e formuara në yjehidhen në mjedisin ndëryjor, kursepjesa e mbetur mbyllet përgjithmonënë "kufomat yjore", si xhuxhët e bardhë, yjet neutronike dhe vrimat e zeza.

Yjet me masa më të vogla se 8 herëmasa e Diellit i lëshojnë shtresat e sipërme në mënyrë paqësore, dukeshpërndarë azot, karbon dhe disaelemente më të rënda se hekuri.

Yjet më masive e mbyllin jetën e tyreme një shpërthim spektakolar, qëquhet supernova, dhe hedhin tutjekarbon, oksigjen, neon, magnez dhe silic, e disa elemente të tjera.

Elementet e tjera të rënda, si p.sh. ari dhe uraniumi, kërkojnë dendësi të lartëneutronike për t’u formuar dhe kjo ka më shumë gjasa të ndodhë në yjetneutronike. 9

10

Ngjyrat tregojnë sasinë e oksigjenit (i kuq- shumë oksigjen, blu- pak oksigjen). Burimi: López-Sánchez(AAO/MQU) & Koribalski(CSIRO).

Galaktikat NGC 1512 dhe NGC 1510, tëvrojtuara në dritëultravjollcë. Pjesët e ndritshme tregojnëzonat ku sapo janëformuar yjet.Burimi: GALEX (NASA)

NGC 1512

NGC 1510

Odisea kozmike e elementeve

Sapo hidhen në mjedisin ndëryjor, elementet nisin një udhëtim tëgjatë përmes galaktikave, përparase të kapen nga yjet e reja që po formohen. Kështu, brezat vijues tëyjeve bëhen më të pasura me karbon, azot, oksigjen dhe elementetë tjera.

Udhëtimi i elementeve në mjedisinndëryjor mund të jetë shumëgjërpërues, i turbulluar edhe ngagoditjet mes galaktikave. Elementete çliruara nga shpërthimetsupernova mund të kapërcejnë edhenë mjedisin ndërgalaktik dhe tëpërfundojnë në galaktika të tjera. Simulimet e fundit numerikesugjerojnë, në fakt, se shumë ngaelementet e pranishme në Rrugën e Qumështit vijnë nga galaktika tëtjera. 11

12

Numri i

protoneve

Sistemi

Diellor

Korja e

Tokës

Trupi i

njeriut

H 1 70.5 0.14 9.5

He 2 27.5 - -

C 6 0.30 0.030 18.5

N 7 0.11 0.005 3.2

O 8 0. 96 46.6 65

Si 14 0.065 27.7 0.00002

S 16 0.040 0.050 0.3

Ca 20 0.006 3.6 1.5

Fe 26 0.117 5.0 0.006

Përqindja në masë e elementeve kimike nëobjekte të ndryshme

Nga Big Bangu te ne

BA

NG

!

Nga yjet tek qeniet e gjalla

Përparase tëbëhenpjesëe qenievetëgjalla, elementetduhettëkalojnënëpër shumëstade, qëendenukjanëkuptuarkrejtësisht.

Nëfillimkrijohenretëme molekula dhepluhur, mjedisikulindinyjet. Kurjanëendeshumëtëreja, këto yjerrethohenngadisqeprotoplanetare, tëpërbëra ngashtëllungapluhuridheakujsh. Ngakymaterial i diskutformohenplanetet. Përbërja e tyre kimike ndryshon sipasdistancës nga ylli: sa më e vogël të jetëdistanca, aq më kollaj e kanë të largohenelementete lehta. Përbërja varet edhenga masa e planetit: sa më e vogël është masa, aq më kollaj e kanë të ikinelementet më të lehta. Në procesin e formimit të planetit ndodh njështresëzim i elementeve, kështuqendraka përbërjetëndryshmengakorja. Qeniete gjallajanëformuarngamateriali i kores. 13

Quiz

Përgjigjet në fletën tjetër

Në cilin prejobjekteve e ka origjinën ari?

Përgjigje

Një creseide: monedhë ari e

derdhur nga Mbretii Lidias, Cresus, në

shek. 6 p.e.s.

Ari mendohet tëjetë formuar gjatëpërplasjes së yjeveneutronike, si këto

të treguara nëfigurë

Mbetja e supernovës së

Gaforres

Mjegullnajaplanetare

IC 418

YlliBetelzhëzë

Planeti Jupiter

TUIMP Creative Commons

Vizitonifaqenhttp://www.tuimp.org përtëmësuarmëshumërrethkësajseriedhepërtemate paraqituranëminilibër.

Universi në xhepin tim No. 14

Nr 1

Kapaku i përparmë: pjesë nga një pikturë e artistit japonez KAGAYA

Ky minilibër është shkruar në vitin 2020 ngaGrażyna Stasińska e Observatorit të Parisit(Francë) dhe rishikuar nga Nikos Prantzos i Observatorit të Parisit. Është përkthyer nëshqip nga Mimoza Hafizi e Universitetit tëTiranës.