Mikä on useimpien tähtien kemiallinen koostumus?

Galaksissamme, Linnunradalla, asuu yli 400 miljardia eriväristä tähteä. Suurimman osan näistä tähdistä kuvataan pääsekvenssiksi, mikä tarkoittaa, että niiden ytimet sulavat vetyä heliumin muodostamiseksi. Aurinko on tärkein sekvenssitähti ja sen kemiallinen koostumus koostuu pääasiassa vedystä ja heliumista, jossa on pieniä määriä muita alkuaineita.

Vety on maailmankaikkeuden yleisin alkuaine, ja se muodostaa kolme neljäsosaa aineesta. Tähdet muodostuvat, kun valtavat määrät kaasua ja pölyä romahtaa oman painovoiman vaikutuksesta. Suurin osa tästä kaasusta on vetyä, joka on peruspolttoaine, jota tähdet käyttävät energian luomiseen. Vetyfuusion aikana protonit (ydinsubatomiset hiukkaset) yhdistetään heliumin muodostamiseksi. Muita sivutuotteita syntyy myös tässä reaktiossa, kuten elektronit, positronit (antielektroni), gammasäteet ja neutriinot. Neutriinot ovat haamumaisia ​​hiukkasia, jotka eivät ole voimakkaasti vuorovaikutuksessa aineen kanssa, joten ne yleensä pakenevat auringosta. Jäljellä olevien hiukkasten törmäys ympäröiviin atomiin johtaa Auringon kuumenemiseen.

Helium on maailmankaikkeuden toiseksi yleisin alkuaine ja on tärkein osa pääjärjestys tähtiä, kuten aurinko. Helium kertyy tähtien ytimeen vedyn ydinfuusion seurauksena. Heliumin osuus on noin 27 prosenttia auringon massasta.

Kun vetypitoisuus tähden sydämessä loppuu, tavallinen fuusioreaktio ei voi enää tapahtua. Tämä johtaa ulospäin säteilevän energiamäärän vähenemiseen ja tähtiydin romahtaa lämpötilan ja paineen kasvaessa. Kun lämpötila saavuttaa 200 miljoonaa Kelviniä, heliumfuusio tulee mahdolliseksi. Kolme heliumydintä sulautuu muodostaen yhden hiiliatomin.

Neljän heliumytimen fuusiota voidaan käyttää happiatomien luomiseen. Tämä tapahtuu tähdissä, jotka ovat käyttäneet vetyä ytimessään. Muut fuusioprosessit voivat luoda raskaampia elementtejä, kuten piitä, magnesiumia ja natriumia. Näiden alkuaineiden runsaus useimmissa tähdissä on kuitenkin hyvin pieni, ja niiden osuus massasta on alle prosentti. Tähtien sisäinen fuusio voi johtaa vain rautamassan mukaisten elementtien syntymiseen. Tämän lisäksi fuusioprosessi käyttää energiaa pikemminkin kuin luo sitä. Raudan ulkopuolelle jäävien raskaiden alkuaineiden uskotaan vääristyneen raskaiden tähtien romahtamisen aikana - prosessin, joka tunnetaan nimellä supernova.