Чи є якийсь залізо плавкий у зірках, перш ніж вони перейдуть наднову?


15

Я розумію, що залізо та всі важчі елементи споживають більше енергії для виробництва, ніж вони виробляють, і саме це врешті-решт призводить до наднової. Я також розумію, що під час цієї наднової утворюється багато важчих елементів. Однак, що мені цікаво, перед тим, як зірка виходить наднову, чи сплавляється якийсь із заліза з іншими елементами? Так, були б чисті втрати енергії, але якщо в зорі є лише невелика кількість заліза, можливо, це вдасться впоратися.

Відповіді:


8

Так, але це повільно. (Я не експерт, тому сміливо виправляю, якщо я пропускаю щось важливе), але як тільки зірка перебуває на пізніших стадіях, минаючи стадію гелію, аж до заліза, злиття в основному відбувається шляхом сплавлення гелію на більш важкий елемент, збільшивши кожне атомне число на 2. Це не єдиний метод, але це найпоширеніший.

Залізо також може зливатися в нікель таким чином всередині зірки, і це відбувається в невеликих кількостях, але в основному поза залізом, і, звичайно, за межами нікелю, більш важкі елементи створюються за допомогою S-Process . (короткий для повільного процесу захоплення нейтронів). Це відбувається, коли вільний нейтрон зв’язується з атомним ядром і з часом додавання нейтронів може призвести до бета-розпаду, де електрон викидається і залишається протон - додаючи до атомного числа.

але якщо в зорі є лише невелика кількість заліза, то, мабуть, це вдасться впоратися.

Це, безперечно, правда. Зірок, які йдуть супер-новою, неймовірно великі, і залізо не точно опускається до ядра. Це займає деякий час. Для того, щоб зірка перейшла до каблої (наднової), їй потрібна залізна серцевина як достатньої чистоти, де вона більше не зазнає розширення від сусіднього синтезу, так і достатнього розміру, щоб вона зазнала швидкого колапсу таким чином, що впливає на зору навколо неї майже миттєво. Мені не ясно в точному процесі, але це вимагає способу більше, ніж просто трохи заліза. Як не здогадка, може знадобитися залізний куля розміром з Юпітером. Можливо, справедливо трохи більше, ніж це.


13

н/p>1β+розпадається через Кобальт-56 до Заліза-56. Однак ядро ​​наднової води перед вибухом, ймовірно, містить трохи суміші ізотопів пікових заліза.

Перш за все це відбувається, це можливо для заліза і нікелю пройти ядерні реакції , якщо є відповідне джерело вільних нейтронів. Елементи поза залізом у нашому Всесвіті створюються переважно шляхом захоплення нейтронів або в процесі r, або в процесі s .

Вважається, що r-процес виникає після ініціювання наднової зливної ядра (або наднової типу Ia). Поток нейтронів створюється нейтронізацією протонів щільним, виродженим газом електронів у руйнуючому ядрі.

β, але вихід і швидкість реакцій настільки малі, що це не має істотного впливу на загальну енергетику зірки. Новоспечені елементи s-процесу легко підриваються в міжзоряне середовище незабаром, коли наднова вибухає.


Привіт Роб, дякую, що ти відповів і на моє запитання! Один аспект вашої відповіді, який я вважав справді цікавим, це те, що залізо, необхідне для s-процесу, повинно надходити поза серцевиною зірки. Чому так? Чи всередині зірок є лише певні ізотопи?
кофеїн

2
@caffein Я думаю, що проблема полягає в тому, що залізо, що виробляється в ядрі, (а) дуже недовговічне і (b) відокремлене від джерела нейтрону-22 неона. Таким чином, він ніколи не отримує можливості брати участь у повільному s-процесі, лише у швидкому r-процесі, коли ядро ​​руйнується на часові шкали секунд.
Роб Джефріс
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.