Наша галактика Млечный Путь является домом для более 400 миллиардов звезд различной яркости. Большинство этих звезд описываются как звезды главной последовательности, что означает, что их ядра синтезируют водород для создания гелия. Солнце - звезда главной последовательности, и его химический состав в основном состоит из водорода и гелия с небольшими количествами других элементов.
Водород
Водород - самый распространенный элемент во Вселенной, он составляет три четверти всей материи. Звезды образуются, когда огромное количество газа и пыли коллапсирует под действием собственной гравитационной силы. Большая часть этого газа - водород, который является основным топливом, используемым звездами для создания энергии. Во время синтеза водорода протоны (ядерные субатомные частицы) объединяются, чтобы создать гелий. В этой реакции также образуются другие побочные продукты, такие как электроны, позитроны (антиэлектроны), гамма-лучи и нейтрино. Нейтрино - это призрачные частицы, которые не сильно взаимодействуют с веществом, поэтому обычно они убегают от Солнца. Столкновение оставшихся частиц с окружающими атомами приводит к нагреву Солнца.
Гелий
Гелий - второй по распространенности элемент во Вселенной и главный компонент звезд главной последовательности, таких как Солнце. Гелий накапливается в ядре звезд в результате ядерного синтеза водорода. Гелий составляет примерно 27 процентов массы Солнца.
Углерод
Когда уровень водорода в ядре звезды истощается, стандартная реакция синтеза больше не может происходить. Это приводит к уменьшению количества энергии, излучаемой наружу, и звездное ядро схлопывается, увеличивая температуру и давление. Когда температура достигает 200 миллионов Кельвинов, становится возможным синтез гелия. Три ядра гелия сливаются, образуя один атом углерода.
Кислород и другие микроэлементы
Слияние четырех ядер гелия может быть использовано для создания атомов кислорода. Это происходит со звездами, которые израсходовали запас водорода в ядре. Дальнейшие процессы синтеза могут создавать более тяжелые элементы, такие как кремний, магний и натрий. Однако содержание этих элементов в большинстве звезд очень низкое и составляет менее 1 процента от массы. Термоядерным синтезом в звездах можно объяснить создание элементов массой вплоть до железа. Помимо этого, процесс слияния использует энергию, а не создает ее. Считается, что оставшиеся тяжелые элементы, помимо железа, образовались в результате коллапса тяжелых звезд - процесса, известного как сверхновая.