Wie bildeten sich die ersten Elemente?

Large Magellanic Cloud in the infrared
Credit: NASA/JPL-Caltech

Kurz nach der Geburt war das Universum heiß und dicht genug, dass sich in einer spontanen Kernfusion riesige Mengen an Helium sowie winzige Beimengungen von Deuterium, Helium-3, Lithium und Beryllium bilden konnten.

Sextans A
Ursprüngliche Schlichtheit: Genau wie die ersten Galaxien in der Geschichte des Universums weist auch die kleine Satellitengalaxie Sextans A kaum Elemente auf, die schwerer als Wasserstoff und Helium sind.
Credit: NAOJ
Supernova remnant
Fabrik der Elemente: Radioaktives Titan, hier durch Röntgenaufnahmen sichtbar (blau) gemacht, wird in Supernovae erzeugt. Dieser Nebel ist der sich ausdehnende Rest einer Supernova, die vor mehr als 11 000 Jahren explodiert ist.
Credit: NASA/JPL-Caltech/CXC/SAO

In den ersten Sekunden nach dem Urknall verschmolzen Protonen (Wasserstoffkerne) und Neutronen zu schwereren Kernen. Als die Temperatur und die Dichte abnahmen, kam diese ursprüngliche Nukleosynthese zum Stillstand. Das Universum bestand nun aus etwa 75% Wasserstoff. Die restlichen 25% setzten sich zusammen aus Helium und kleinen Mengen an Deuterium (schwerem Wasserstoff), Helium-3 (einer leichteren Form von Helium), Lithium und Beryllium. Alle anderen Elemente des Periodensystems wurden erst viel später durch die Kernfusion im Inneren von Sternen oder durch Supernovae gebildet.'

Colour table
Farbtabelle: In dieser Version des Periodensystems zeigen die unterschiedlichen Farben die Herkunft der chemischen Elemente.
Credit: Cmglee wikimedia/design und mehr
Density matters
Dichte ist wichtig: Die Mengen an ursprünglichem Helium, Helium-3, Beryllium und Deuterium wurde durch die anfängliche Materiedichte im Universum bestimmt.
Credit: design und mehr

Während des Urknalls wurden nur wenige chemische Elemente erzeugt. Die meisten Atome auf der Erde wurden erst viel später gebildet: im Inneren von Sternen oder durch Supernovae.