Metaal (astronomie)

Van Wikipedia

De term metaal wordt in de astronomie vaak in een ruimere zin gebruikt dan in de chemie, of in het dagelijkse taalgebruik: men bedoelt hiermee alle andere elementen dan waterstof en helium.

Toen het heelal ongeveer 13,7 miljard jaar geleden ontstond in de zogenaamde "oerknal", werd de grote massa neutronen spoedig omgezet in protonen en alfadeeltjes (bestaande uit twee protonen en twee neutronen), tezamen met de daarbij gevormde elektronen. Toen na enkele honderduizenden jaren de temperatuur tot ongeveer 3000 °C gedaald was, verenigden deze zich met de elektronen tot respectievelijk waterstof- en heliumatomen, waarbij de materie voor ongeveer 75% uit waterstof en 25% uit helium bestond. Andere elementen waren er toen nog niet.

Die ontstonden pas, toen zich de eerste massieve sterren ontwikkelden. In de kernen daarvan werden ook de elementen zwaarder dan helium gevormd (zie: nucleosynthese). Wanneer de kern van zo'n ster de limiet van Chandrasekhar overschreed (ca. 1,4 zonnemassa), kwam het uiteindelijk tot een supernova, waarbij een deel van de zware elementen in het interstellair gas werd geslingerd. Geleidelijk aan kreeg dit gas dus een steeds hoger gehalte aan "metalen".

Nieuwe sterren, die uit dit interstellaire gas gevormd werden, hadden dus van meet af aan een hoger gehalte aan deze zwaardere elementen. In ons melkwegstelsel maken de "metalen" thans ongeveer 1,5 % van de massa uit. Zuurstof alleen neemt hiervan al bijna de helft voor zijn rekening.

Zuurstof    45 %
Neon        22,5 %
Koolstof    15 %
Stikstof    5,5%
Ijzer        3 %
Silicium     3 %
Magnesium    3%
alle andere 
elementen 
tezamen ca.  3 %

[bewerk] Populatie I, II en III

In heel oude sterren is het "metaalgehalte" veel lager dan bij betrekkelijk recente sterren (zoals onze zon); in sommige gevallen is dat minder dan 0,1 %. Men spreekt dan van sterren van populatie II, om ze te onderscheiden van de "normale" sterren, die tot populatie I worden gerekend.

Sterren met in het geheel geen "metalen" zijn nog niet gevonden, ook al zijn er recentelijk enige aanwijzingen gevonden voor het bestaan van deze hypothetische sterren van populatie III.