¿Somos realmente estrellas desde el interior de las estrellas que colapsan?

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Carl Sagan ha dicho varias veces que somos "estrellas".

Una instancia se puede encontrar en Good Reads ' Carl Sagan> Cotizaciones> Cotización cotizable :

El nitrógeno en nuestro ADN, el calcio en nuestros dientes, el hierro en nuestra sangre, el carbono en nuestros pasteles de manzana se hicieron en el interior de las estrellas que colapsan. Estamos hechos de estrellas

Pregunta: ¿La mayor parte de mi nitrógeno realmente se hizo en el interior de una estrella durante su colapso? ¿Mi calcio y hierro también se produjeron allí, y no (por ejemplo) en una capa expansiva después de una supernova?

UH oh
fuente
3
Bueno, estás buscando una distinción muy fina. Yo lo llamaría estrellas de todos modos. Normalmente, la síntesis hasta el hierro se explica debido a la fusión en el núcleo interno de las estrellas estables o que colapsan. Se cree que se forman elementos más pesados ​​en la explosión de supernova debido a la energía muy alta de la eyección (además de otros mecanismos como la captura que deberían estar menos relacionados con la supernova). Parece razonable que se puedan formar elementos de luz como dijiste, ya que la supernova ingresa energía a las capas externas restantes que todavía contienen H He, etc. Solo para discutir porque no estoy seguro ...
Alchimista
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@Alchimista, ¿esperas que tome la palabra de un alquimista sobre nucleosíntesis? ;-)
uhoh
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Muchos elementos están hechos por el proceso s y distribuidos por estrellas AGB que no están colapsando y que nunca se convertirán en supernova. Consulte astronomy.stackexchange.com/questions/8894/… para más detalles. Y no olvidemos el proceso triple alfa y el ciclo CNO.
PM 2 Anillo
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@uhoh :)) sí, olvídate de que todo va al oro
Alchimista
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Sí, la mayoría de las cosas cotidianas son de fusión normal en estrellas más pequeñas expulsadas como nebulosa planetaria o cosas más pesadas hechas en supernovas. Las dos excepciones son elementos pesados ​​como el oro, que surgen de las fusiones de estrellas de neutrones (todavía estrellas) y el berilio y el boro, que en su mayoría son espalación. Y algo de hidrógeno primordial, helio y litio, por supuesto.
Anders Sandberg

Respuestas:

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La respuesta directa es: "Sí, estamos hechos de material estrella".

Parte será del interior de estrellas que colapsan, algunas serán de supernovas, algunas de fusión diaria normal y otras de otros procesos.

Las respuestas de @ HDE226868 y @RobJeffries sobre esta pregunta sobre de dónde provienen los elementos más pesados ​​brindan buenos antecedentes, incluida esta pepita:

La división entre el proceso r y la producción del proceso s de elementos más pesados ​​que el hierro (pico) es de aproximadamente 50:50. es decir, no se hicieron principalmente en supernovas, que es un reclamo frecuente e incorrecto.

Pero lo más importante es el punto final de Rob:

Las contribuciones relativas de varios sitios al proceso r siguen siendo un asunto sin resolver. También puede leer mis respuestas sobre este tema en Physics Stack Exchange.

Al seguir los enlaces de Rob, creo que esto le proporciona una excelente respuesta general (y porcentajes relativos)

A continuación se muestra una visualización más actualizada de lo que sucede (producido por Jennifer Johnson ) y qué intentos de identificar los sitios (como porcentaje) para cada elemento químico. Cabe destacar que los detalles aún están sujetos a mucha incertidumbre dependiente del modelo. ingrese la descripción de la imagen aquí

Mirando a C y N, la mayoría parece ser de estrellas moribundas de baja masa, y Ca y Fe son de estrellas explosivas, lo que indica que Carl no está muy lejos de la marca.

Rory Alsop
fuente
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¡Esa imagen es genial!
N. Steinle
Wikipedia tiene un cuadro similar basado en los datos de Johnson, pero puede desplazarse sobre un elemento para ver los porcentajes estimados ( como números reales ) para cada tipo de nucleosíntesis.
Chappo dice que reinstala a Mónica el
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La cita de Sagan es medio correcta. Si bien algunos de estos elementos se crean durante o inmediatamente antes de una supernova de algún tipo, otros se fusionan parcial o totalmente durante la nucleosíntesis estelar normal. El nitrógeno cae en la última categoría, mientras que el calcio y el hierro tienen un pie en cada uno. En general, sin embargo, llamar a estos elementos "startuff" es bastante preciso.

Nitrógeno

Mi respuesta sirve en gran medida para complementar la de Rory , y para abordar el tema de la producción de nitrógeno en particular, en parte porque hay un cierto desacuerdo sobre cuánto producen las estrellas de alta masa. Se cree que la mayoría del nitrógeno se produce en el ciclo carbono-nitrógeno-oxígeno (CNO) , que incluye el subproceso originalmente conocido como el ciclo CN. El ciclo CNO solo es dominante en las estrellas más masivas que el Sol, en parte porque la tasa de generación de energía es mucho más sensible a la temperatura que la cadena protón-protón (escala como , en comparación con ), en gran parte porque la barrera de Coulomb es mucho más alta para el ciclo CNO.ϵT20ϵT4

Las estrellas AGB de masa intermedia , con masas cercanas a , enriquecen el medio interestelar con nitrógeno a través de fuertes vientos estelares ( 1 , 2 ), y se cree que son los contribuyentes más importantes para la síntesis de nitrógeno. Las estrellas AGB son estrellas de secuencia post-principal que han ascendido a la rama gigante roja y ahora son grandes y luminosas, experimentando una quema de helio e hidrógeno. Sus altas tasas de pérdida de masa son responsables del enriquecimiento, y la mayor parte de esta pérdida de masa ocurre antes5Mla fase de la nebulosa planetaria; por lo tanto, sería reacio a caracterizar las fuentes de nitrógeno como incluso estrellas moribundas. Son simplemente estrellas viejas y evolucionadas de masa intermedia, que todavía no son lo suficientemente masivas como para sufrir supernovas, pero tampoco son verdaderas estrellas de baja masa.

En resumen, la respuesta a la pregunta del nitrógeno es no, la mayoría del nitrógeno en el universo no se hizo a partir de la nucleosíntesis de supernova, sino que fue hecho por estrellas de masa más baja, en particular estrellas AGB de masa intermedia. Las contribuciones de las supernovas, como se indicó anteriormente, no se acuerdan.

Calcio

De hecho, el calcio puede producirse mediante nucleosíntesis en estrellas masivas, generalmente a través de vías basadas en silicio y oxígeno que sintetizan , un isótopo de calcio común. Recientemente, los descubrimientos de supernovas ricas en calcio han indicado que podrían ser contribuyentes sustanciales a la abundancia de calcio. Las características de los progenitores aún no se conocen; podrían ser enanas blancas de baja masa que acumulan materia de un compañero, objetos compactos que colisionan o estrellas de mayor masa que sufren supernovas tradicionales de colapso del núcleo. No tenemos suficientes datos para determinar cuál es la contribución de estas supernovas a la producción de calcio, aunque se está trabajando en ello .40Ca

Planchar

Gran parte del hierro producido por las estrellas tiene la forma del isótopo56Fe , que es uno de los resultados finales de la quema de silicio en las etapas extremas tardías (esencialmente el último día más o menos) de un alto -masifica la vida de la estrella, así como en las supernovas. se sintetiza inicialmente pero se descompone en y eventualmente . 56 Ni 56 Co 56 Fe56Ni56Co56Fe

HDE 226868
fuente
Gracias por las elaboraciones. En términos generales, ¿el vs debe principalmente a la mayor barrera de culombio? T 4 T20 T4
uhoh
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@ uhoh Sí; al final, el ciclo CNO está limitado por la alta barrera de Coulomb y, por lo tanto, tiene una mayor dependencia de la temperatura.
HDE 226868