Bir yıldız ana dizide helyumu berilyuma kaynaştırır mı?

Bir yıldız tüm hidrojeni helyuma kaynaştırmayı bitirdiğinde, helyumu berilyum ile kaynaşmaya başlayacak ve bu şekilde ütüye kadar devam edecektir.

Yıldız berilyuma kaynaştığında, yıldız hala ana dizi aşamasında olacak mı ve o noktada kırmızı dev fazda büyümeye başlayacak mı yoksa büyümeye ne zaman başlayacağına dair belirli bir kural yok mu?

Ana diziyi ne tanımlar?

Ana dizi yıldızları, proton-proton zinciri (daha düşük kütleli yıldızlar için) veya CNO döngüsü (Güneş kütlesinin yaklaşık 1.5 katından daha fazla yıldızlar için) yoluyla çekirdeklerindeki hidrojen füzyonu ile karakterize edilir. Çekirdeğin dışında önemli bir füzyon gerçekleşmez; dış katmanlar radyasyon veya konvektif enerji naklinde yer alır, ancak enerji üretiminde yer almaz. Genel olarak, çekirdekte hidrojen füzyonu meydana geliyorsa, bir yıldızın hala ana dizide olduğunu söylüyoruz.

Bu, ana diziden evrilen yıldızlarda değişir. Bazı düşük kütleli kırmızı devler, büyük ölçüde reaktif olmayan bir helyum çekirdeğinin dışındaki bir katmanda CNO döngüsü yoluyla hidrojeni helyuma kaynaştırabilir; buna kabuk yanması denir . Daha büyük yıldızlarda, çekirdek içinde daha ağır elementler (örneğin helyum, karbon, vb.) Kaynaştırılır ve dış katmanlarda kabuk yanması devam eder. Örneğin, yaşamının ana sonrası sekans aşamasına çok uzak olan oldukça yüksek kütleli bir yıldızda, oksijenin, neon, karbon, helyum ve hidrojenin çekirdekten daha uzak ve daha uzak katmanlarda kaynaştığını görebilirsiniz.

Yaygın bir yanlış anlama, bir yıldızın ana diziden ayrılmadan önce tüm hidrojeni kullanmasıdır; Bu doğru değil. Sadece hidrojenin çoğunu çekirdeğinde tüketir; dış katmanlarda hala kabuk var, bu da kabuk füzyonunu mümkün kılıyor.

Ana sıra sonrası evrim

Bir güneş kütlesinin yıldızlarını düşünelim. Hidrojen füzyonu (şimdi dejenere olan) çekirdekte durduğunda, yıldızı hidrostatik dengede tutan basınç kaynağı kaybolur. Hidrojen yanması çekirdek çevresindeki kabukta başlar. Bir süre sonra, çekirdek kasılmaya başlar, dış zarf genişler ve yıldızın kırmızı dev dalda olduğu söylenir. Sonunda, sıcaklıklar üçlü alfa işleminin meydana gelebileceği noktaya yükselir ve bir helyum parlaması meydana gelir ve yatay dalın başlangıcını ve üçlü alfa işlemi yoluyla helyum füzyonunu işaretler. Hidrojen kabuğu yanması devam eder.

Fark edeceğiniz gibi - ve diğerleri söylediler - yıldız değil genel olarak bu süreçte, veya post-ana sekans evrim herhangi bir bölümü esnasında herhangi bir önemli derecede berilyum için helyum sigortası. Endotermik; üçlü alfa işlemi ekzotermiktir.

Bir yıldız ana dizide helyumu berilyuma kaynaştırır mı?

Yıldız yok karbon doğru çok, çok kısa bir ara adım olarak haricinde berilyum için helyum sigortası. Berilyum oluşturmak için helyum-helyum füzyonu endotermiktir: Enerji tüketir. Daha da kötüsü, ortaya çıkan berilyum-8'in yarılanma ömrü saniyeden azdır . Helyum, yıldızlarda füzyonun sonu olurdu (ve biz de olmazdı) eğer bir fluke için olmasaydı: Helyum-helyum füzyonunun oluşturduğu berilyum-8, heyecanlı bir karbon-12 durumuyla neredeyse aynı enerjiye sahiptir.$10^{-16}$

Bu, üçüncü bir helyum-4 çekirdeğinin kısa ömürlü bir berilyum-8 çekirdeği ile birleşerek karbon-12 oluşturma olasılığını büyük ölçüde artırır. Bu kararlıdır. Hidrojen yanmasından sonraki bir sonraki aşama , bir aracı hariç, esasen berilyumu atlayarak üçlü helyum yanmasıdır ( üçlü alfa işlemi ).

Yıldız berilyuma kaynaştığında, yıldız hala ana dizi aşamasında olacak mı ve o noktada kırmızı dev fazda büyümeye başlayacak mı yoksa büyümeye ne zaman başlayacağına dair belirli bir kural yok mu?

Bir yıldız ana diziyi helyumu kaynaştırmadan çok önce terk eder. Yıldız artık çekirdekte hidrojen füzyonunu sürdüremediğinde ana diziyi bırakır. Bu, çekirdek hidrojenden uzaklaştığında olur. Bu noktada, hidrojen füzyonu ile geride bırakılan helyum esasen kül olmaktadır. Hidrojen füzyonu çekirdeğin kenarında ilerler (kabuk yanması), ancak bu noktada hidrojen tükenmiş çekirdek helyumu karbona (berilyum değil) kaynaştırmak için çok soğuktur. Böylece çöker ve yavaş yavaş ısınır.

Ana dizi yıldızının kütlesi yeterince büyükse, yıldız helyumu karbona (ve ayrıca oksijene) birleştirmeye başlar. Bu noktada, kırmızı dev çöker ve neredeyse ikinci bir hayata sahip bir ana dizi yıldızı gibi davranır. Ancak bu ikinci hayat çok uzun sürmez.