In de latere levensfasen van een ster, wanneer de waterstofvoorraad is opgebruikt en zwaardere elementen begint te verbranden, speelt thermonucleaire fusie een sleutelrol in het proces van heliumverbranding. Hier ziet u hoe thermonucleaire fusie bijdraagt ​​aan de verbranding van helium in een ster:

1. Triple-Alpha-proces: Het primaire mechanisme waardoor heliumverbranding plaatsvindt, staat bekend als het triple-alpha-proces. Dit proces omvat de fusie van drie helium-4-kernen (alfadeeltjes) om een ​​koolstof-12-kern te produceren.

2. Energieproductie: Bij het triple-alpha-proces komt een aanzienlijke hoeveelheid energie vrij in de vorm van gammastraling en neutrino's. Deze energieproductie helpt de ster tegen instorting door de zwaartekracht te beschermen en schept de noodzakelijke voorwaarden voor het plaatsvinden van verdere kernreacties.

3. Stellaire evolutie: Heliumverbranding markeert een cruciale fase in de evolutie van de ster. Nadat de waterstofbrandstofvoorraad is uitgeput, trekt de kern van de ster samen en warmt op, waardoor temperaturen en dichtheden worden bereikt die nodig zijn om heliumfusie te laten ontbranden. Deze overgang naar heliumverbranding gaat gepaard met veranderingen in de structuur, helderheid en temperatuur van de ster.

4. Vorming van zwaardere elementen: De koolstof-12-kernen die via het triple-alpha-proces worden geproduceerd, kunnen verder deelnemen aan kernreacties, wat leidt tot de synthese van zwaardere elementen. Afhankelijk van de massa en het evolutiestadium van de ster kan de verbranding van helium bijdragen aan de productie van elementen zoals zuurstof, neon en magnesium.

5. Nucleosynthese: De thermonucleaire fusiereacties die optreden tijdens de verbranding van helium spelen een cruciale rol in het proces van nucleosynthese, het creëren van zwaardere elementen uit lichtere. Deze elementen worden vervolgens vrijgegeven in het interstellaire medium wanneer de ster het einde van zijn leven bereikt, waardoor het materiaal dat beschikbaar is voor toekomstige stervorming wordt verrijkt.

Over het geheel genomen is thermonucleaire fusie de drijvende kracht achter de verbranding van helium in sterren. Het triple-alpha-proces maakt de fusie van heliumkernen mogelijk om koolstof te produceren, waarbij energie vrijkomt en leidt tot de vorming van zwaardere elementen door daaropvolgende kernreacties. Deze fase van de evolutie van sterren heeft een aanzienlijke invloed op de structuur, de energieproductie en de bijdrage van de ster aan de chemische samenstelling van het universum.