Kokia yra daugumos žvaigždžių cheminė sudėtis?

Mūsų galaktikoje, Paukščių Take, gyvena daugiau kaip 400 milijardų įvairaus ryškumo žvaigždžių. Dauguma šių žvaigždžių apibūdinamos kaip pagrindinės sekos, o tai reiškia, kad jų šerdys susilieja vandeniliu, kad sukurtų helį. Saulė yra pagrindinė žvaigždė, kurios cheminę sudėtį daugiausia sudaro vandenilis ir helis su pėdsakais kitų elementų.

Vandenilis yra labiausiai paplitęs elementas visatoje ir sudaro tris ketvirtadalius visos medžiagos. Žvaigždės susidaro, kai dėl jų pačių gravitacijos jėgos sugriūna didžiulis dujų ir dulkių kiekis. Didžioji šių dujų dalis yra vandenilis, kuris yra pagrindinis kuras, kurį žvaigždės naudoja kurdamos energiją. Vandenilio sintezės metu protonai (branduolio subatominės dalelės) sujungiami, kad būtų sukurtas helis. Šioje reakcijoje taip pat susidaro kiti šalutiniai produktai, tokie kaip elektronai, pozitronai (antielektronai), gama spinduliai ir neutrinai. Neutrinai yra vaiduokliai, panašūs į daleles, kurios nėra stipriai sąveikaujančios su materija, todėl šios dažniausiai pabėga iš Saulės. Likusių dalelių susidūrimas su aplinkiniais atomais lemia Saulės kaitinimą.

Helis yra antras pagal dydį visatos elementas ir yra pagrindinių pagrindinių sekų žvaigždžių, tokių kaip Saulė, komponentas. Helis kaupiasi žvaigždžių šerdyje dėl vandenilio branduolių sintezės. Helis sudaro maždaug 27 procentus Saulės masės.

Kai vandenilio lygis žvaigždės šerdyje išsenka, standartinė sintezės reakcija nebegali vykti. Dėl to sumažėja į išorę sklindančios energijos kiekis, o žvaigždės šerdis sugriūna, padidindama temperatūrą ir slėgį. Kai temperatūra pasiekia 200 milijonų Kelvinų, helio susiliejimas tampa įmanomas. Trys helio branduoliai susilieja, kad sukurtų vieną anglies atomą.

Deguonies atomams sukurti gali būti naudojamas keturių helio branduolių susiliejimas. Tai atsitinka žvaigždėse, kurios sunaudojo vandenilio atsargas šerdyje. Tolesni sintezės procesai gali sukurti sunkesnius elementus, tokius kaip silicis, magnis ir natris. Tačiau šių elementų gausa daugumoje žvaigždžių yra labai maža ir sudaro mažiau nei 1 procentą masės. Susiliejimas žvaigždėse gali lemti elementų, kurių masė nesiekia geležies, sukūrimą. Be to, sintezės procesas naudoja energiją, o ne ją kuria. Manoma, kad likę sunkieji elementai, esantys už geležies, yra suklastoti žlugus sunkioms žvaigždėms - tai procesas, žinomas kaip supernova.