знищення антиматерії у зірках

Електрони знищуються з позитронами, що утворюються в процесі злиття в зірках. Яка взаємодія частинок виробляє нові електрони, щоб Сонце не виснажувало електронів? Або взагалі щось інше відбувається?

Регулярні цикли плавлення у зірках виробляють нейтрино та позитрони, як продукти. Ці позитрони знищуються з електронами, які вже є у плазмі зірки, щоб виробляти світло, яке ми зрештою бачимо. Як замінюються ці електрони?

Протон-протонні ланцюг , в кінцевому рахунку перетворює чотири протона в одне ядро гелію. Заряд 4 протонів врівноважувався 4 електронами, але гелій містить 2 протони (і 2 нейтрона), тому для врівноваження йому потрібно лише 2 електрони.

Як ви зазначаєте, процес перетворення протона в нейтрон вивільняє позитрон (і електронне нейтрино), і цей позитрон швидко знищується з електроном.

Ось діаграма зі сторінки Вікіпедії головного ланцюга pp.

Таким чином, процес фактично споживає 6 протонів і випромінює 2 протони, ядро ​​гелію та 2 позитрони (плюс пару нейтрино) та пару гамма-фотонів. Позитрони знищуються з 2 електронами, вивільняючи більше гамма-фотонів (як правило, 2 або 3 за штукою, залежно від спінових вирівнювань позитрона та електрона).

Якщо додати все, ви побачите, що баланс електромагнітного заряду не змінився.

Ми почали з 4 протонів, які врівноважені 4 електронами поблизу в плазмі зоряного ядра. (Ми можемо ігнорувати проміжну пару водню, які з часом повторно викидаються). Ми закінчуємо ядром гелію, якому потрібно лише 2 електрони, щоб бути електрично збалансованим, тож якби ці 2 електрони не були анігільовані, то зірка створила б надлишок негативного заряду.

Вони не замінюються.

Злиття у звичайних зір означає, що насправді багато процесів, найчастіше в них беруть участь нейтрино:

• $p + p \rightarrow D + \nu_e + e^+$
• $T \rightarrow He_3 + \nu_e + e^+$

$e^- + e^+ \rightarrow 2 \gamma$

$c$

$\beta^+$$\nu_e$

$n \rightarrow p + e + \nu_e$$p \rightarrow n + \overline{\nu_e} + e^+$$W^+$$W^-$$Z^0$

Будь-який час, якщо створюється електрон, також створюється з ним електрон антинейтрино. Важливо те, що вони обоє залишаються однаковими:

• число лептонів (загальна кількість електронів та електронних нейтрино, античастинки рахуються негативно)
• і електричний заряд (електрон: -1, позитрон: +1, протон: +1, нейтрон: 0, нейтрино: 0)

Усі реакції зірок зберігають ці закони.

Зірки ПС зливають переважно водень із важчими елементами. У водню немає нейтронів, у всіх важчих елементів є (як правило, у міру зростання протонного числа ядер, з ним зростає і відношення нейтронів). Таким чином, довготривала тенденція насправді полягає в тому, що кількість електронів і протонів зменшується в зірках, а кількість нейтронів зростає. Ніщо їх не замінює. Кінцевим кінцем, який можливий лише у більших зірок (набагато більших за Сонце), є нейтронні зірки, у яких є лише дуже мало електронів (і протонів), а зірка - це переважно велика куля нейтронів.

Я вкрадаю трохи інших відповідей, просто щоб уточнити суть тут. Далі йде не зовсім про те, як це все відбувається, але слід з’ясувати, наскільки балансують електрони та позитрони.

Ключ до відповіді полягає в цій частині реакції: два атоми водню стають одним атомом водню. Атом водню складається з одного електрона і одного протона і нуля або більше нейтронів. Тепер на цьому етапі в одному атомі водню протон перетворюється на нейтрон, випромінює позитрон, який, в свою чергу, може знищити електрон зазначеного атома водню. Таким чином, утворюється атом водню (з одним протоном, одним нейтроном і одним електроном) і два гамма-промені.