Aké je chemické zloženie väčšiny hviezd?

Naša galaxia, Mliečna cesta, je domovom viac ako 400 miliárd hviezd s rôznym jasom. Väčšina týchto hviezd je označovaná ako hlavná sekvencia, čo znamená, že ich jadrá spájajú vodík a vytvárajú hélium. Slnko je hlavná hviezda sekvencie a jeho chemické zloženie pozostáva hlavne z vodíka a hélia so stopovým množstvom ďalších prvkov.

Vodík je najhojnejším prvkom vo vesmíre a tvorí tri štvrtiny všetkej hmoty. Hviezdy vznikajú pri zrútení obrovského množstva plynu a prachu pod ich vlastnou gravitačnou silou. Väčšina tohto plynu je vodík, ktorý je základným palivom, ktoré hviezdy používajú na výrobu energie. Počas fúzie vodíka sa protóny (jadrové subatomárne častice) kombinujú, aby vytvorili hélium. Pri tejto reakcii sa tiež vytvárajú ďalšie vedľajšie produkty, ako sú elektróny, pozitróny (antielektróny), gama lúče a neutrína. Neutrína sú častice podobné duchom, ktoré silno neinteragujú s hmotou, takže zvyčajne unikajú zo Slnka. Zrážka zvyšných častíc s okolitými atómami vedie k zahriatiu Slnka.

Hélium je druhým najpočetnejším prvkom vo vesmíre a je hlavnou zložkou hviezd hlavnej sekvencie, ako je napríklad Slnko. Hélium sa hromadí v jadre hviezd v dôsledku jadrovej fúzie vodíka. Hélium predstavuje približne 27 percent hmotnosti Slnka.

Keď sa hladina vodíka v jadre hviezdy vyčerpá, štandardná fúzna reakcia už nemôže prebiehať. To vedie k zníženiu množstva energie vyžarujúcej smerom von a hviezdne jadro sa zrúti, čím sa zvýši teplota a tlak. Keď teplota dosiahne 200 miliónov Kelvinov, je možná fúzia hélia. Tri jadrá hélia sa spájajú a vytvárajú jeden atóm uhlíka.

Na vytvorenie atómov kyslíka sa môže použiť fúzia štyroch jadier hélia. To sa deje u hviezd, ktoré vyčerpali prísun vodíka v jadre. Ďalšie procesy fúzie môžu vytvárať ťažšie prvky, ako sú kremík, horčík a sodík. Nadbytok týchto prvkov vo väčšine hviezd je však veľmi nízky a predstavuje menej ako 1 percento hmotnosti. Fúzia vo hviezdach môže zodpovedať iba za vytvorenie prvkov do hmotnosti železa. Okrem toho proces fúzie energiu skôr využíva, ako ju vytvára. Predpokladá sa, že zvyšné ťažké prvky mimo železa vznikli pri zrútení ťažkých hviezd - procese známom ako supernova.