Який хімічний склад більшості зірок?

У нашій галактиці Чумацький Шлях мешкає понад 400 мільярдів зірок різної яскравості. Більшість із цих зірок описуються як основні послідовності, що означає, що їх ядра сплавляють водень для утворення гелію. Сонце є головною послідовністю зірок, і його хімічний склад в основному складається з водню та гелію з незначними кількостями інших елементів.

Водень - найпоширеніший елемент у Всесвіті і становить три чверті всієї речовини. Зірки утворюються, коли величезна кількість газу та пилу руйнується під власною силою тяжіння. Більшість цього газу - водень, який є основним паливом, яке зірки використовують для створення енергії. Під час синтезу водню протони (ядерні субатомні частинки) поєднуються для утворення гелію. У цій реакції також створюються інші побічні продукти, такі як електрони, позитрони (антиелектрон), гамма-промені та нейтрино. Нейтрино - це привид, як частинки, які сильно не взаємодіють з речовиною, тому вони, як правило, рятуються від Сонця. Зіткнення частинок, що залишилися, з оточуючими атомами призводить до нагрівання Сонця.

Гелій є другим за поширеністю елементом у Всесвіті і є головним компонентом основних послідовностей зірок, таких як Сонце. Гелій накопичується в ядрі зірок в результаті ядерного синтезу водню. Гелій становить приблизно 27 відсотків маси Сонця.

Коли рівні водню в ядрі зірки виснажуються, стандартна реакція синтезу вже не може відбуватися. Це призводить до зменшення кількості енергії, що випромінює назовні, і зоряне ядро ​​руйнується, збільшуючи температуру і тиск. Коли температура досягає 200 млн. Кельвінів, стає можливим плавлення гелію. Три ядра гелію зливаються, утворюючи єдиний атом вуглецю.

Злиття чотирьох ядер гелію може бути використано для створення атомів кисню. Це трапляється у зірок, які витратили запас водню всередині ядра. Подальші процеси синтезу можуть створювати важчі елементи, такі як кремній, магній і натрій. Однак кількість цих елементів у більшості зірок дуже низька і становить менше 1 відсотка маси. Плавлення всередині зірок може спричинити лише створення елементів до маси заліза. Крім цього, процес синтезу використовує енергію, а не створює її. Вважається, що важкі елементи, що залишилися за межами заліза, куються в результаті колапсу важких зірок - процесу, відомого як наднова.