Dove ha fatto funzionare l'idrogeno se il Sole si trova nella 3a generazione di stelle?

Come vedo qui , il Sole appartiene al gruppo di stelle Popolazione I, che è la terza generazione di stelle nel nostro universo. Le stelle di prima generazione sono Popolazione III, la seconda generazione è Popolazione II e la terza generazione sono Popolazione I.

Quando la prima generazione (Popolazione III) di stelle morì, ciò significa che la maggior parte dell'idrogeno è stata bruciata in elio. Le stelle muoiono quando non rimane idrogeno. Successivamente, apparve la seconda generazione di stelle (Popolazione II) che fondono un'altra porzione di idrogeno in elementi più pesanti.

Se la prima e la seconda generazione di stelle bruciassero l'idrogeno in elio e altri elementi più pesanti, allora il 90% di tutto l'idrogeno dell'universo non dovrebbe già essere convertito in elio e qualcos'altro? Se sì, allora non dovrebbe esserci abbastanza idrogeno per creare il Sole.

AGGIORNAMENTO 1

Grazie per tutte le tue risposte Sono molto utili Ora è comparsa una nuova domanda secondaria. Quando la stella muore, come il nostro Sole, invia strati esterni e il nucleo diventa bianco / altro nano. In questo caso, la nuova stella può essere formata solo dall'idrogeno dallo strato esterno. Le domande qual è la percentuale di idrogeno stellare iniziale dopo la sua combustione in elio va da questo strato esterno allo spazio esterno?

Gran parte del gas della galassia non è incorporato nelle stelle e rimane come gas e polvere. Questa non è davvero la mia area di competenza, ma articoli come Evans et al. 2008 e Matthews et al. Il 2018 sembra suggerire che nelle Nuvole molecolari giganti dove si formano la maggior parte delle stelle nella Via Lattea, l'efficienza della formazione stellare è di circa il 3-6%. Quindi la stragrande maggioranza del gas (94-97%) non viene trasformata in stelle. In ambienti molto densi come ammassi globulari, che si sono formati molto prima nella storia della Via Lattea, l'efficienza della formazione stellare sale fino a ca. 30%. Il tasso canonico citato per le galassie a spirale "regolari" come la Via Lattea è di circa 1 massa solare di nuove stelle prodotte ogni anno, che è sommata molto bassa in tutta la galassia.

Le stelle emanano anche una discreta quantità dei loro strati esterni ricchi di idrogeno durante le successive fasi del gigante rosso quando il vento stellare è più forte e l'atmosfera si espande enormemente (il raggio del Sole durante la fase del gigante rosso riguarderà ciò che la Terra orbita è ora). Anche nello stato finale quando si forma la nana bianca, sono solo il nucleo e gli strati interni che formano la nana bianca. La tipica massa nana bianca è circa 0,6 volte la massa del Sole ( S. Keplero et al. 2006) e quindi rimarrà una buona quantità di atmosfera esterna ricca di idrogeno non utilizzata dopo la morte della stella. Per stelle di massa più elevate, anche una parte maggiore della massa entra nell'involucro (espulso ad alta velocità) rispetto alla stella di neutroni rimanente. Queste stelle di massa elevata sono tuttavia molto più rare; la maggior parte delle stelle della Via Lattea sono deboli e simpatici nani M.

Penso che tu abbia risposto alla tua stessa domanda.

se la prima e la seconda generazione di stelle bruciassero l'idrogeno in elio e altri elementi più pesanti, allora dovrebbe essere come il 90% di tutto l'idrogeno dell'universo già convertito in elio e qualcos'altro? Se sì, allora non dovrebbe esserci abbastanza idrogeno per creare il Sole.

Chiaramente il Sole ha abbastanza Idrogeno da formare e l'universo non è composto per il 90% da Elio ed elementi più pesanti (in realtà è ~ 74% Idrogeno, ~ 24% Elio e una frazione di elementi più pesanti ). Ciò significa che la prima e la seconda generazione di stelle non hanno bruciato la maggior parte dell'idrogeno e che i tuoi presupposti di base sono sbagliati.

Il tuo presupposto errato principale deriva dall'affermazione

La stella [A] muore quando non rimane idrogeno.

Un'affermazione più corretta sarebbe "Una stella muore quando non rimane idrogeno nel suo nucleo" ¹ . Una volta che il nucleo esaurisce l'idrogeno per la fusione, generalmente non può sostenere la pressione gravitazionale che prova a compattarlo e inizia le fasi della morte. Tuttavia, il guscio esterno attorno al nucleo, che può costituire il 50-70% della massa di una stella, non viene mai fuso, rimanendo così Idrogeno.

¹ Tecnicamente è più complicato di così, e l'idea di quando una stella "muore" non è ben delimitata. Ma questa è un'altra domanda per un altro giorno.

La domanda è se la prima e la seconda generazione di stelle hanno bruciato idrogeno in elio e elementi più pesanti, allora dovrebbe essere come il 90% di tutto l'idrogeno dell'universo già convertito in elio e qualcos'altro?

Solo una piccola parte dell'idrogeno primordiale è stata convertita in elio o qualcos'altro. La spiegazione è quadruplice.

1. La maggior parte dell'idrogeno primordiale dell'universo si trova tra le galassie. Alcuni di questi gas intergalattici potrebbero essere catturati da una galassia, ma molti di essi probabilmente non lo faranno mai.
2. La maggior parte dell'idrogeno all'interno di una galassia è nella forma del mezzo interstellare caldo a caldo. Parte di questo gas interstellare potrebbe condensarsi per formare una nuvola di gas interstellare, ma come nel caso del mezzo intergalattico, molto probabilmente questo mezzo interstellare non verrà mai incorporato in una stella.
3. Mentre parte del gas in una nuvola di gas interstellare collassa per formare stelle e pianeti, questo processo è incredibilmente inefficiente. Ben oltre il 90% del gas in una nuvola di gas viene espulso nel mezzo interstellare durante il processo di formazione stellare.
4. Mentre parte dell'idrogeno in una stella viene effettivamente convertito in elio o in elementi più massicci, questa combustione è incompleta. Le stelle tra circa 1/2 e 5 masse solari espellono molto idrogeno durante le loro ferite mortali.

Detto questo, la formazione stellare nella nostra galassia è ora drasticamente ridotta rispetto a quella che era al suo apice. Il motivo non è che l'idrogeno è stato convertito in elio e in elementi più massicci. La ragione è invece che gran parte dell'idrogeno è ora rinchiuso in stelle a bassa massa. La vita di una mezza stella di massa solare è più volte quella attuale dell'universo e questa vita cresce man mano che la massa di stelle diminuisce. Tutte le stelle di bassa massa che si sono mai formate sono ancora stelle, e questo produce un sacco di idrogeno bloccato.