Nukleosyntese

Nukleosyntese er prosessen som skaper nye atomkjerner (atomer) av eksisterende atomkjerner og subatomære partikler. Nukleonene består av kvarker som bindes sammen av gluoner. De første nukleonene (protoner og nøytroner oppsto i forbindelse med Big Bang da temperaturen (energitettheten) var sunket til omkring 10 millioner grader. I løpet av de første tre minuttene ble de enkleste atomkjernene dannet, og etter Big Bang besto vanlig materie i universet av omtrent 24% helium, 76% hydrogen (etter vekt) og små mengder andre isotoper som Deuterium Helium-3 og Litium-7.

Nukleosyntese av lettere atomkjerner foregår vesentlig i stjerner ved kjernereaksjoner. Stjerner som er mer enn 4 ganger solens vekt vil etterhvert eksplodere som en supernova og produserer stadig tyngre atomer opp til jern. I den siste fasen, når kjernen imploderer oppstår intens stråling som kan produsere de aller tyngste kjernene. Disse atomene blir spredt når stjernen eksploderer og kan derfor inngå når nye stjerner og planetsystemer dannes.

På denne måten er universets masse i dag fordelt på 74% Hydrogen, 24% Helium, 1% Oksygen, 0,5% Karbon og 0,5% andre grunnstoffer. Solen er en relativt ung 3 generasjons stjerne med en metallisitet på ca. 1,6. Dette er en forutsenting for at planeter som jorden kan dannes, ettersom solsystemets planeter har et høyt innold av andre stoffer enn hydrogen og helium.