C'è qualche ferro che si fonde nelle stelle prima che diventino supernova?


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Capisco che il ferro e tutti gli elementi più pesanti consumano più energia per produrre di quanto non facciano, e questo è ciò che alla fine porta a una supernova. Capisco anche che molti degli elementi più pesanti vengono prodotti durante quella supernova. Tuttavia, quello che mi chiedo è, prima che la stella diventi una supernova, qualcuno del ferro si fonde con altri elementi? Sì, ci sarebbe una perdita netta di energia, ma se ci fosse solo una piccola quantità di ferro nella stella, sarebbe probabilmente in grado di gestirlo.

Risposte:


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Sì, ma è lento. (Non sono un esperto, quindi sentiti libero di correggere se mi manca qualcosa di importante), ma una volta che la stella è nelle fasi successive, oltre lo stadio dell'elio, fino al ferro, la fusione avviene principalmente fondendo un elio su un più pesante elemento, aumentando ogni numero atomico di 2. Questo non è l'unico metodo ma è il più comune.

Il ferro può anche fondersi in nichel in questo modo all'interno di una stella e lo fa in piccole quantità, ma soprattutto oltre il ferro, e sicuramente oltre il nichel, attraverso il processo S vengono creati elementi più pesanti . (abbreviazione di lento processo di acquisizione dei neutroni). Ciò accade quando un neutrone libero si lega al nucleo atomico e nel tempo, l'aggiunta di neutroni può portare al decadimento beta, in cui un elettrone viene espulso e un protone rimane - aggiungendo al numero atomico.

ma se ci fosse solo una piccola quantità di ferro nella stella, sarebbe probabilmente in grado di gestirlo.

Questo è senza dubbio vero. Le stelle che diventano super-nova sono incredibilmente grandi e il ferro non affonda esattamente nel nocciolo immediatamente. Ci vuole del tempo Affinché una stella diventi kablooie (supernova), ha bisogno di un nucleo di ferro di sufficiente purezza in cui non è più in fase di espansione dalla fusione vicina, e di dimensioni sufficienti per subire un rapido collasso in modo da influenzare la stella attorno ad esso quasi istantaneamente. Non sono chiaro sul processo esatto, ma richiede molto più di un po 'di ferro. Come ipotizza un laico, potrebbe essere necessaria una palla di ferro delle dimensioni di Giove. Forse un po 'di più.


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n/p>1β+decade tramite Cobalt-56 a Iron-56. Tuttavia, il nucleo di una supernova poco prima che esploda probabilmente contiene un po 'di una miscela di isotopi con picco di ferro.

Prima che ciò accada è possibile che ferro e nichel subiscano reazioni nucleari se esiste una fonte appropriata di neutroni liberi. Gli elementi oltre il ferro nel nostro universo sono principalmente creati dalla cattura di neutroni nel processo r o nel processo s .

Si pensa che il processo r si verifichi dopo che è stata avviata una supernova di collasso del nucleo (o una supernova di tipo Ia). Il flusso di neutroni è creato dalla neutronizzazione dei protoni da parte di un denso gas degenerato di elettroni nel nucleo collassante.

β, ma i rendimenti e le velocità di reazione sono così piccoli che non ha alcuna influenza sull'energetica generale della stella. Gli elementi di processo s appena coniati vengono facilmente fatti esplodere nel mezzo interstellare poco dopo quando la supernova esplode.


Ciao Rob, grazie per aver risposto anche alla mia domanda! Un aspetto della tua risposta che pensavo fosse davvero interessante era che il ferro necessario per il processo S doveva provenire dall'esterno di una stella. Perché? All'interno delle stelle sono presenti solo determinati isotopi?
caffeina,

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@caffein Penso che il problema sia che il ferro prodotto nel nucleo è (a) di breve durata e (b) separato dalla sorgente di neutroni neon-22. Pertanto, non ha mai l'opportunità di partecipare al lento processo s, ma solo al rapido processo r quando il core collassa su scale temporali di secondi.
Rob Jeffries,
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