Ένα τυπικό αστέρι ξεκινά ως ένα λεπτό νέφος αερίου υδρογόνου που, υπό τη δύναμη της βαρύτητας, συλλέγεται σε μια τεράστια, πυκνή σφαίρα. Όταν το νέο αστέρι φτάσει σε ένα ορισμένο μέγεθος, μια διαδικασία που ονομάζεται πυρηνική σύντηξη αναφλέγεται, παράγοντας την τεράστια ενέργεια του αστεριού. Η διαδικασία σύντηξης αναγκάζει τα άτομα υδρογόνου μαζί, μετατρέποντάς τα σε βαρύτερα στοιχεία όπως ήλιο, άνθρακα και οξυγόνο. Όταν το αστέρι πεθαίνει μετά από εκατομμύρια ή δισεκατομμύρια χρόνια, μπορεί να απελευθερώσει βαρύτερα στοιχεία όπως ο χρυσός.
TL; DR (Πάρα πολύ καιρό; Δεν διαβάστηκε)
Η πυρηνική σύντηξη, η διαδικασία που τροφοδοτεί κάθε αστέρι, δημιουργεί πολλά από τα στοιχεία που αποτελούν το σύμπαν μας.
Nuclear Fusion: The Big Squeeze
Η πυρηνική σύντηξη είναι η διαδικασία κατά την οποία οι ατομικοί πυρήνες αναγκάζονται μαζί υπό τεράστια θερμότητα και πίεση για να δημιουργήσουν βαρύτερους πυρήνες. Επειδή όλοι αυτοί οι πυρήνες φέρουν θετικό ηλεκτρικό φορτίο, και όπως τα φορτία απωθούν μεταξύ τους, η σύντηξη μπορεί να συμβεί μόνο όταν υπάρχουν αυτές οι τεράστιες δυνάμεις. Η θερμοκρασία στον πυρήνα του ήλιου, για παράδειγμα, είναι περίπου 15 εκατομμύρια βαθμοί Κελσίου (27 εκατομμύρια βαθμοί Φαρενάιτ) και έχει πίεση 250 δισεκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από την ατμόσφαιρα της γης. Η διαδικασία απελευθερώνει τεράστιες ποσότητες ενέργειας - δέκα φορές μεγαλύτερη από την πυρηνική σχάση και δέκα εκατομμύρια φορές περισσότερο από τις χημικές αντιδράσεις.
Εξέλιξη ενός Αστέρα
Σε κάποιο σημείο, ένα αστέρι θα είχε εξαντλήσει όλο το υδρογόνο στον πυρήνα του, όλο που έχει μετατραπεί σε ήλιο. Σε αυτό το στάδιο, τα εξωτερικά στρώματα του αστεριού θα επεκταθούν για να σχηματίσουν αυτό που είναι γνωστό ως ένας κόκκινος γίγαντας. Η σύντηξη υδρογόνου συγκεντρώνεται τώρα στο στρώμα του κελύφους γύρω από τον πυρήνα και, αργότερα, η σύντηξη ηλίου θα συμβεί καθώς το αστέρι αρχίζει να συρρικνώνεται ξανά και γίνεται πιο ζεστό. Ο άνθρακας είναι το αποτέλεσμα της πυρηνικής σύντηξης μεταξύ τριών ατόμων ηλίου. Όταν ένα τέταρτο άτομο ηλίου ενώνεται στο μείγμα, η αντίδραση παράγει οξυγόνο.
Παραγωγή στοιχείων
Μόνο τα μεγαλύτερα αστέρια μπορούν να παράγουν βαρύτερα στοιχεία. Αυτό συμβαίνει επειδή αυτά τα αστέρια μπορούν να ανεβάσουν τις θερμοκρασίες τους υψηλότερα από τα μικρότερα αστέρια όπως ο Ήλιος μας. Αφού το υδρογόνο εξαντληθεί σε αυτά τα αστέρια, περνούν από μια σειρά πυρηνικής καύσης ανάλογα με το τύποι στοιχείων που παράγονται, για παράδειγμα, καύση νέον, καύση άνθρακα, καύση οξυγόνου ή πυρίτιο καύση. Στην καύση άνθρακα, το στοιχείο περνά από την πυρηνική σύντηξη για να δώσει νέον, νάτριο, οξυγόνο και μαγνήσιο.
Όταν καίγεται το νέον, συντήκεται και παράγει μαγνήσιο και οξυγόνο. Το οξυγόνο, με τη σειρά του, αποδίδει πυρίτιο και τα άλλα στοιχεία που βρίσκονται μεταξύ του θείου και του μαγνησίου στον περιοδικό πίνακα. Αυτά τα στοιχεία, με τη σειρά τους, παράγουν αυτά που βρίσκονται κοντά στο σίδηρο στον περιοδικό πίνακα - κοβάλτιο, μαγγάνιο και ρουθήνιο. Στη συνέχεια παράγονται σίδηρος και άλλα ελαφρύτερα στοιχεία μέσω συνεχών αντιδράσεων σύντηξης από τα προαναφερθέντα στοιχεία. Πραγματοποιείται επίσης ραδιενεργός διάσπαση ασταθών ισοτόπων. Μόλις σχηματιστεί σίδηρος, η πυρηνική σύντηξη στον πυρήνα του αστεριού σταματά.
Βγαίνοντας με ένα χτύπημα
Αστέρια μερικές φορές μεγαλύτερα από τον ήλιο μας εκρήγνυται όταν εξαντλούνται η ενέργεια στο τέλος της ζωής τους. Οι ενέργειες που απελευθερώθηκαν σε αυτή τη φευγαλέα στιγμή επισκιάζουν εκείνες της αστέρας του σε όλη τη διάρκεια ζωής. Αυτές οι εκρήξεις έχουν την ενέργεια να δημιουργήσουν στοιχεία βαρύτερα από το σίδηρο, συμπεριλαμβανομένων ουρανίου, μολύβδου και πλατίνας.