Wie kann es 1000 stellare Vorfahren vor unserer Sonne geben?

Ich habe kürzlich aus einigen Quellen ^{* gehört,} dass die Sonne ein Stern der 1000. Generation ist, was bedeutet, dass sie aufgrund ihres Gehalts an schweren Elementen tausend Sterne vor sich hatte.

Ich verstehe, dass die Supernovae früherer Sterne die schwereren Elemente hervorgebracht haben und diese bei ihrer Entstehung in die Sonne eingebaut wurden, und wir können die Erzeugung basierend darauf berechnen.

Meine Frage basiert auf dem Alter des Universums und dem Alter der Sonne sowie dem Durchschnittsalter der Sterne in der Galaxie.

Grundsätzlich ist das Universum ~ 13,7 Milliarden Jahre alt, die Sonne ist ~ 4,6 Milliarden Jahre alt (und hat ~ 5 Milliarden Lebensjahre übrig), was bedeutet, dass es entstanden ist, als das Universum ~ 9,1 Milliarden Jahre alt war.

Damit 1.000 Sterne in dieser Zeitspanne leben können, müssten diese Sterne eine durchschnittliche Lebensdauer von ~ 9 Millionen Jahren haben (ohne Zeit zwischen den Sternen). Dies entspricht jedem dieser tausend Sterne mit einer durchschnittlichen Masse von ~ 100-150 Sonnenmassen, sodass ihre Lebensdauer kurz genug wäre, um diese ~ 9 Millionen Jahre Lebensdauer nicht zu überschreiten.

Es gab also 1000 Sterne, die vor unserer Sonne lebten und starben, alles riesige Monster. Das alles scheint so unwahrscheinlich. Wie kann das sein?

^{* Fernsehsendungen, ich erinnere mich nicht an welche}

Die Sonne ist tatsächlich ein Stern der dritten Generation. Damit meine ich, dass es chemische Elemente in der Sonne gibt, die in einem anderen Stern hergestellt wurden, aber dieser Stern selbst kann diese Elemente nur hergestellt haben, weil er Material enthielt, das auch in früheren Sternen der zweiten Generation hergestellt worden sein muss. Irgendwann kehren wir zu den Sternen der ersten Generation zurück, die aus dem Urgas des Urknalls geboren wurden und fast keine schweren Elemente (die über Helium hinausgehen) enthielten.

Das ist ein ziemlicher Bissen. Lassen Sie mich dies an einem Beispiel erläutern - Barium.

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Aber warte eine Minute! Dieser vorherige Stern muss bereits Eisen-Peak-Elemente im Inneren gehabt haben , um als "Keim" für die S-Prozess-Produktion von Barium zu fungieren. Diese waren und konnten nicht in diesem Stern hergestellt werden. Sie müssen in einem früheren Stern entstanden sein, wahrscheinlich einem massereichen Stern, der alle Kernfusionsstufen durchbrannte, bevor er als Supernova explodierte und schwere Elemente, einschließlich Eisenspitzenelemente, in das interstellare Medium goss. Dieser vorherige Stern hätte auch seine eigenen (metallreichen) Vorfahren haben können, aber letztendlich erreichen wir auf unserer Zeitreise einen Punkt, an dem der vorherige Stern der erste warErzeugungsstern, hergestellt aus primordialem H / He-Gas, fast ohne schwere Elemente. Diese erste Generation (auch bekannt als Population III Stars) war wahrscheinlich sehr massiv und kurzlebig - einige Millionen Jahre. Sie würden geboren, als das Universum ein paar hundert Millionen Jahre alt war, und wir können heute keine Beispiele von ihnen in unserer Galaxie sehen.

Um genauer zu definieren, was ich unter "Generation" verstehe.

• Erste Generation - aus Ur-Urknallmaterial.
• Zweite Generation - Ein Stern, der nur aus den Abfällen sterbender Sterne der ersten Generation besteht, die an schweren Elementen angereichert sind, aber keine primären S-Prozess-Elemente aufweisen.
• Dritte Generation - Ein Stern aus Material, das bereits mit schweren Elementen angereichert ist und Elemente enthält, die im S-Prozess in früheren Sternen der zweiten (oder dritten) Generation erzeugt wurden.

Deshalb behaupte ich, dass die Sonne als "Stern der dritten Generation" eingestuft werden kann - sie enthält Atome / Kerne, die sich in mindestens zwei vorhergehenden Sternen befunden haben müssen .

Aber Sie sollten dies nicht zu wörtlich nehmen. Es gibt Materialkörner, die in Meteoriten eingeschlossen sind und aus Feststoffen bestehen, die bereits im vorsolaren Material vorhanden waren. Diese sind wichtig, weil angenommen wurde, dass sich diese Körner in einzelnen Sternereignissen gebildet haben und ihre Isotopenzusammensetzungen untersucht werden können. Diese sagen uns, dass sich die Sonne aus Material gebildet hat, das sich in vielen verschiedenen Sternen verschiedener Arten befand.

Die Berechnungen der Sternentwicklung und der Nukleosynthese erzählen die gleiche Geschichte. Während zum Beispiel der größte Teil unseres Sauerstoffs in massiven Sternen hergestellt wurde, die eine Supernova des Kernkollapses durchgemacht haben, produzieren solche Ereignisse nicht so viel Kohlenstoff. Das C / O-Verhältnis sagt uns, dass der größte Teil unseres Kohlenstoffs über die Winde von AGB-Sternen mit mittlerer Masse stammt. Schwere Elemente wie Uran können bei Neutronensternkollisionen vorwiegend entstehen, andere wie Barium und Strontium dagegen nicht.

Die Einzelheiten darüber, wie viele Vorfahren zur Sonne beigetragen haben, sind nicht einfach zu beantworten. Ein Großteil des solaren Wasserstoffs und Heliums könnte unberührt sein; Einige haben mehr als einen Stern durchgemacht. Schwerere Elemente (abgesehen von etwas Lithium) haben mindestens einen Stern durchlaufen. Die Tatsache, dass wir S-Prozess-Elemente wie Ba, Sr, La und Ce haben, die durch Neutroneneinfang auf Eisenspitzenelementen gebildet werden, zeigt, dass diese mindestens zwei Sterne durchlaufen haben .

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Der Grund, warum Sie mit Ihrem lebenslangen Argument verwechselt werden, ist, dass Sie die Möglichkeit ignoriert haben, dass die Sonne aus Sternen besteht, die zur gleichen Zeit in verschiedenen Teilen der Galaxis lebten . Das Material, das sie gegen Ende ihres Lebens ausgeworfen haben, wurde gerade gründlich durcheinander gebracht.

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$^2$$10 (M/M_{\odot})^{-5/2}$