Ποια είναι η χημική σύνθεση των περισσότερων αστεριών;

Ο γαλαξίας μας, ο Γαλαξίας μας, φιλοξενεί πάνω από 400 δισεκατομμύρια αστέρια διαφορετικής φωτεινότητας. Η πλειονότητα αυτών των αστεριών περιγράφεται ως κύρια ακολουθία, που σημαίνει ότι οι πυρήνες τους συντήκουν υδρογόνο για να δημιουργήσουν ήλιο. Ο Ήλιος είναι ένα κύριο αστέρι αλληλουχίας και η χημική του σύνθεση αποτελείται κυρίως από υδρογόνο και ήλιο με ίχνη άλλων στοιχείων.

Το υδρογόνο είναι το πιο άφθονο στοιχείο στο σύμπαν και αποτελεί τα τρία τέταρτα της ύλης. Τα αστέρια σχηματίζονται όταν τεράστιες ποσότητες αερίου και σκόνης καταρρέουν υπό τη δική τους βαρυτική δύναμη. Η πλειοψηφία αυτού του αερίου είναι το υδρογόνο που είναι το βασικό καύσιμο που χρησιμοποιούν τα αστέρια για τη δημιουργία ενέργειας. Κατά τη διάρκεια της σύντηξης υδρογόνου, τα πρωτόνια (πυρηνικά υποατομικά σωματίδια) συνδυάζονται για να δημιουργήσουν ήλιο. Άλλα υποπροϊόντα δημιουργούνται επίσης σε αυτήν την αντίδραση όπως ηλεκτρόνια, ποζιτρόνια (αντι-ηλεκτρόνιο), ακτίνες γάμμα και νετρίνα. Τα νετρίνα είναι σωματίδια σαν φάντασμα που δεν αλληλεπιδρούν έντονα με την ύλη, έτσι συνήθως ξεφεύγουν από τον Ήλιο. Η σύγκρουση των υπόλοιπων σωματιδίων με τα γύρω άτομα οδηγεί στη θέρμανση του Ήλιου.

Το ήλιο είναι το δεύτερο πιο άφθονο στοιχείο στο σύμπαν και είναι ένα σημαντικό συστατικό των κύριων αστεριών ακολουθίας όπως ο Ήλιος. Το ήλιο συσσωρεύεται στον πυρήνα των άστρων ως αποτέλεσμα της πυρηνικής σύντηξης υδρογόνου. Το ήλιο αντιπροσωπεύει περίπου το 27% της μάζας του Ήλιου.

Όταν τα επίπεδα υδρογόνου μέσα στον πυρήνα ενός αστεριού εξαντλούνται, η τυπική αντίδραση σύντηξης δεν μπορεί πλέον να πραγματοποιηθεί. Αυτό οδηγεί σε μείωση της ποσότητας ενέργειας που ακτινοβολεί προς τα έξω και ο αστρικός πυρήνας καταρρέει αυξάνοντας τη θερμοκρασία και την πίεση. Όταν η θερμοκρασία φτάσει τα 200 εκατομμύρια Kelvin, γίνεται δυνατή η σύντηξη ηλίου. Τρεις πυρήνες ηλίου για τη δημιουργία ενός ατόμου άνθρακα.

Η σύντηξη τεσσάρων πυρήνων ηλίου μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία ατόμων οξυγόνου. Αυτό συμβαίνει σε αστέρια που έχουν εξαντλήσει την παροχή υδρογόνου στον πυρήνα. Περαιτέρω διεργασίες σύντηξης μπορούν να δημιουργήσουν βαρύτερα στοιχεία όπως πυρίτιο, μαγνήσιο και νάτριο. Ωστόσο, η αφθονία αυτών των στοιχείων στα περισσότερα αστέρια είναι πολύ χαμηλή και αντιπροσωπεύει λιγότερο από το 1 τοις εκατό της μάζας. Η σύντηξη εντός των άστρων μπορεί να εξηγήσει μόνο τη δημιουργία στοιχείων έως τη μάζα του σιδήρου. Πέρα από αυτό, η διαδικασία σύντηξης χρησιμοποιεί ενέργεια και όχι τη δημιουργεί. Τα υπόλοιπα βαριά στοιχεία πέρα ​​από το σίδηρο πιστεύεται ότι έχουν σφυρηλατηθεί κατά την κατάρρευση βαριών αστεριών - μια διαδικασία γνωστή ως σουπερνόβα.