Де Сонце взяло водень для роботи, якщо воно є у 3-му поколінні зірок?

Як я бачу тут , Сонце належить до групи зірок Населення I, що є третім поколінням зірок у нашому Всесвіті. Зірки 1-го покоління - Населення ІІІ, 2-е покоління - Населення II, 3-е покоління - Населення I.

Коли 1-е покоління (Населення ІІІ) зірок померло, це означає, що більша частина водню була спалена до гелію. Зірки гинуть, коли не залишилося водню. Пізніше з’явилося 2-е покоління зірок (Населення II), які сплавляють іншу частину водню у більш важкі елементи.

Якщо 1-е та 2-е зіркові покоління спалювали водень до гелію та більш важких елементів, то хіба не слід, як 90% всього водню у Всесвіті вже перетворилося на гелій та щось інше? Якщо так, то для створення Сонця не повинно бути достатньо водню.

ОНОВЛЕННЯ 1

Дякую за всі ваші відповіді. Вони дуже корисні. Тепер з’явився новий підвід. Коли зірка вмирає, як наше Сонце, вона висилає зовнішні шари, а ядро ​​стає білим / іншим карликом. При цьому нова зірка може утворитися лише з водню із зовнішнього шару. Питання, який відсоток початкового зіркового водню після спалювання його в гелій переходить від цього зовнішнього шару до космосу?

Більша частина газу галактики не входить до зірок і залишається як газ і пил. Це насправді не моя область знань, але такі документи, як Evans et al. 2008 та Matthews et al. 2018 рік, схоже, говорить про те, що в гігантських молекулярних хмарах, де утворюється більшість зірок у галактиці Чумацький шлях, ефективність формування зірок становить приблизно 3-6%. Тож переважна більшість газу (94-97%) не перетворюється на зірки. У дуже щільних середовищах, таких як кульові скупчення, що утворилися набагато раніше в історії Чумацького Шляху, ефективність утворення зірок досягає приблизно. 30%. Канонічний коефіцієнт котирування для "регулярних" спіральних галактик, як Чумацький Шлях, складає близько 1 сонячної маси нових зірок на рік, що дуже низько підсумовується по всій галактиці.

Зірки також виділяють велику кількість своїх зовнішніх, багатих водню зовнішніх шарів під час пізніх фаз червоного гіганта, коли зоряний вітер сильніший, а атмосфера розширюється величезною кількістю (радіус Сонця під час фази червоного гіганта буде визначатись якою буде Земля орбіта зараз). Також у кінцевому стані, коли утворюється білий карлик, тільки білий серцевина та внутрішні шари утворюють білого карлика. Типова маса білого карлика приблизно в 0,6 рази перевищує масу Сонця ( С. Кеплер та ін., 2006)) і так буде залишатися неабияка кількість неплавленої зовнішньої атмосфери, багатої воднем, що залишилася після вмирання зірки. Для зірок вищої маси навіть більша частина маси переходить у (викинуту з великою швидкістю) оболонку, ніж йде в зону, що залишилася нейтрона. Ці зірки високої маси набагато рідше; Більшість зірок Чумацького Шляху - слабкі, круті М карлики.

Я думаю, ти відповів на власне запитання.

якщо 1-е і 2-е зіркові покоління спалювали водень до гелію і більш важких елементів, то це повинно бути як 90% всього водню Всесвіту, вже перетвореного на гелій і щось інше? Якщо так, то для створення Сонця не повинно бути достатньо водню.

Очевидно, що у Сонця є достатня кількість Гідрогену для утворення, а у Всесвіті немає 90% гелію та важчих елементів (насправді це ~ 74% Гідрогену, ~ 24% Гелію та частки важчих елементів ). Це означає, що перше та друге покоління зірок не спалили більшу частину Гідрогену, і ваші основні припущення неправильні.

Ваше основне неправильне припущення випливає з твердження

[A] зірка вмирає, коли не залишилося водню.

Більш правильне твердження було б "Зірка вмирає, коли в її ядрі не залишається водню" ¹ . Як тільки в ядрі не вистачає водню для плавлення, він, як правило, не може підтримувати гравітаційний тиск, намагаючись його ущільнити, і він починає стадії загибелі. Однак зовнішня оболонка навколо серцевини, яка може становити 50-70% маси зірки, ніколи не зливається, залишаючись таким чином Воднем.

¹ Технічно його складніше, ніж поняття про те, коли зірка "вмирає" не дуже добре розмежоване. Але це ще одне питання для іншого дня.

Питання полягає в тому, якщо 1-е і 2-е зіркові покоління спалювали водень до гелію і більш важких елементів, то чи повинно це бути як 90% всього водню Всесвіту, вже перетвореного на гелій і щось інше?

Лише крихітна частина первісного водню була перетворена на гелій чи щось інше. Пояснення є чотириразовим.

1. Більшість первісного водню Всесвіту лежить між галактиками. Частина цього міжгалактичного газу може бути захоплена галактикою, але значна частина цього, мабуть, ніколи не буде.
2. Більша частина водню в межах галактики знаходиться у вигляді теплого та гарячого міжзоряного середовища. Частина цього міжзоряного газу може конденсуватися, утворюючи міжзоряну газову хмару, але як у випадку з міжгалактичним середовищем, значна частина цього міжзоряного середовища, ймовірно, ніколи не буде включена до зірки.
3. Хоча частина газу в міжзоряній газовій хмарі руйнується, утворюючи зірки та планети, цей процес є неймовірно неефективним. Понад 90% газу в газовій хмарі потрапляє в міжзоряне середовище під час процесу утворення зірки.
4. Хоча частина водню в зірці справді перетворюється на гелій чи більш масивні елементи, це спалювання є неповним. Зірки між приблизно 1/2 до 5 сонячних мас викидають багато водню під час смерті.

Однак, утворення нашої зірки в нашій галактиці нині різко знижується порівняно з тим, що було на піку. Причина не в тому, що водень перетворений на гелій і більш масивні елементи. Причина полягає в тому, що багато водню зараз замкнене в зірках низької маси. Тривалість життя половини зірки сонячної маси в кілька разів перевищує сучасний вік Всесвіту, і це тривалість життя зростає зі зменшенням маси зірок. Усі зірки низької маси, які коли-небудь утворювались, все ще є зірками, і це спричиняє багато водню, що замикається.