Vad är den kemiska sammansättningen av de flesta stjärnor?

Vår galax, Vintergatan, är hem för över 400 miljarder stjärnor i varierande ljusstyrka. Majoriteten av dessa stjärnor beskrivs som huvudsekvenser, vilket innebär att deras kärnor smälter väte för att skapa helium. Solen är en huvudsekvensstjärna och dess kemiska sammansättning består huvudsakligen av väte och helium med spårmängder av andra grundämnen.

Väte är det vanligaste elementet i universum och utgör tre fjärdedelar av all materia. Stjärnor bildas när stora mängder gas och damm kollapsar under sin egen gravitationskraft. Majoriteten av denna gas är väte som är det grundläggande bränslet som stjärnor använder för att skapa energi. Under vätskefusion kombineras protoner (kärnkrafts-subatomära partiklar) för att skapa helium. Andra biprodukter skapas också i denna reaktion, såsom elektroner, positroner (antielektroner), gammastrålar och neutriner. Neutrinoer är spökliknande partiklar som inte interagerar starkt med materia så att de vanligtvis flyr från solen. Kollisionen av de återstående partiklarna med omgivande atomer leder till uppvärmningen av solen.

Helium är det näst vanligaste elementet i universum och är en huvudkomponent i huvudsekvensstjärnor som solen. Helium ackumuleras i kärnan av stjärnor som ett resultat av vätekärnfusion. Helium står för cirka 27 procent av solens massa.

När vätgasnivåerna i en stjärns kärna tappar kan standardfusionsreaktionen inte längre äga rum. Detta leder till en minskning av mängden energi som strålar utåt och stjärnkärnan kollapsar, vilket ökar temperaturen och trycket. När temperaturen når 200 miljoner Kelvin blir heliumfusion möjlig. Tre heliumkärnor smälter samman för att skapa en enda kolatom.

Fusion av fyra heliumkärnor kan användas för att skapa syreatomer. Detta händer i stjärnor som har använt sin tillförsel av väte i kärnan. Ytterligare fusionsprocesser kan skapa tyngre element såsom kisel, magnesium och natrium. Emellertid är överflödet av dessa element i de flesta stjärnor mycket lågt och står för mindre än 1 procent av massan. Fusion inom stjärnor kan bara stå för skapandet av element upp till järnmassan. Utöver detta använder fusionsprocessen energi snarare än att skapa den. De återstående tunga elementen bortom järn tros vara smidda i kollapsen av tunga stjärnor - en process som kallas supernova.