Science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Hoe is een ster in staat om heliumfusie te beginnen nadat hij geen waterstof meer had?

Dit is hoe een ster erin slaagt heliumfusie te starten nadat hij zijn waterstofbrandstof heeft uitgeput:

1. Waterstofuitputting en kerncontractie:

* Het leven van een ster wordt aangedreven door waterstoffusie in zijn kern, waardoor waterstof wordt omgezet in helium.

* Terwijl waterstof in de kern oploopt, verzwakt de uiterlijke druk van de fusie.

* Gravity neemt het over, waardoor de kern contracteert. Deze samentrekking verhoogt de temperatuur en dichtheid van de kern.

2. Het Triple-Alpha-proces:

* De verhoogde temperatuur en dichtheid in de kern bereikt een punt waar heliumfusie mogelijk wordt door een proces dat het "Triple-Alpha-proces" wordt genoemd.

* Dit proces omvat drie heliumkernen (alfa -deeltjes) die botsen en fuseren om een ​​koolstofkern te vormen. Deze reactie geeft energie vrij.

3. Het overwinnen van de Coulomb -barrière:

* Helium -kernen hebben een positieve lading, die elkaar afstoten vanwege elektrostatische krachten (Coulomb -barrière).

* De hoge temperatuur in de kern biedt de nodige energie voor de heliumkernen om deze afstoting en zekering te overwinnen.

4. Rode reusfase:

* Terwijl heliumfusie begint, breidt de kern zich uit en koelt enigszins.

* De buitenste lagen van de ster breiden dramatisch uit en worden een rode reus.

* Deze uitbreiding wordt aangedreven door de verhoogde energie -output van heliumfusie.

5. Heliumbrandfase:

* De ster verbrandt nu helium in zijn kern en produceert koolstof en energie.

* Deze heliumbrandfase is veel korter dan de waterstofverbrandingsfase, die slechts enkele honderdduizend jaar duurt.

6. Verdere fusie en stellaire evolutie:

* Nadat helium is uitgeput, kan de ster zwaardere elementen blijven fuseren, zoals koolstof, zuurstof en zelfs zwaardere elementen, afhankelijk van de massa.

* De ster zal uiteindelijk door verschillende fasen evolueren en uiteindelijk een witte dwerg, neutronenster of zwart gat worden, afhankelijk van de initiële massa.

Samenvattend:

De combinatie van kerncontractie, verhoogde temperatuur en dichtheid en het drievoudige alfa-proces stelt sterren in staat om heliumfusie te initiëren na het uitputten van hun waterstofbrandstof. Dit proces is cruciaal voor de verdere evolutie en het ultieme lot van sterren.