Woher hat die Sonne Wasserstoff, um damit zu arbeiten, wenn es sich um die 3. Generation von Sternen handelt?

Wie ich hier sehe , gehört die Sonne zur Gruppe der Population I-Sterne, der 3. Generation der Sterne in unserem Universum. Die Sterne der 1. Generation sind Population III, die 2. Generation sind Population II und die 3. Generation sind Population I.

Als die 1. Generation (Population III) der Sterne starb, wurde der größte Teil des Wasserstoffs zu Helium verbrannt. Sterne sterben, wenn kein Wasserstoff mehr vorhanden ist. Später erschien die 2. Generation der Sterne (Population II), die einen weiteren Teil des Wasserstoffs zu schwereren Elementen verschmelzen.

Wenn die 1. und 2. Sterngeneration Wasserstoff zu Helium und schwereren Elementen verbrennen, sollten dann nicht 90% des gesamten Wasserstoffs im Universum bereits zu Helium und etwas anderem umgewandelt werden? Wenn ja, dann sollte es nicht genug Wasserstoff geben, um die Sonne hervorzubringen.

UPDATE 1

Vielen Dank für alle Ihre Antworten. Sie sind sehr nützlich. Nun erschien eine neue Unterfrage. Wenn der Stern wie unsere Sonne stirbt, sendet er äußere Schichten aus und der Kern wird zu einem weißen / anderen Zwerg. In diesem Fall kann ein neuer Stern nur aus dem Wasserstoff der äußeren Schicht gebildet werden. Die Frage, wie viel Prozent des anfänglichen Wasserstoffs eines Sterns nach dem Verbrennen zu Helium von dieser äußeren Schicht in den Weltraum gelangen?

Das meiste Gas der Galaxie wird nicht in Sterne eingebaut und verbleibt als Gas und Staub. Dies ist nicht wirklich mein Fachgebiet, aber Artikel wie Evans et al. 2008 und Matthews et al. 2018 scheinen darauf hinzudeuten, dass in den Riesenmolekularwolken, in denen sich die meisten Sterne in der Milchstraße bilden, der Wirkungsgrad der Sternentstehung bei etwa 3-6% liegt. Der überwiegende Teil des Gases (94-97%) wird also nicht in Sterne umgewandelt. In sehr dichten Umgebungen wie Kugelsternhaufen, die viel früher in der Geschichte der Milchstraße entstanden sind, wird der Wirkungsgrad der Sternentstehung so hoch wie ca. 30%. Die kanonisch angegebene Rate für "reguläre" Spiralgalaxien wie die Milchstraße beträgt etwa 1 Sonnenmasse neuer Sterne pro Jahr, was in der gesamten Galaxie sehr niedrig summiert ist.

Sterne geben auch während der späteren roten Riesenphasen eine angemessene Menge ihrer äußeren, wasserstoffreichen äußeren Schichten ab, wenn der Sternwind stärker ist und die Atmosphäre sich stark ausdehnt (der Radius der Sonne während der roten Riesenphase entspricht ungefähr dem der Erde) Umlaufbahn ist jetzt). Auch im Endzustand, in dem der Weiße Zwerg gebildet wird, sind es nur der Kern und die inneren Schichten, die den Weißen Zwerg bilden. Die typische Masse der Weißen Zwerge ist etwa 0,6 Mal so groß wie die der Sonne ( S. Kepler et al. 2006)) und so bleibt nach dem Absterben des Sterns eine ausreichende Menge an nicht geschmolzener wasserstoffreicher Außenatmosphäre übrig. Bei Sternen mit höherer Masse geht noch mehr Masse in die (mit hoher Geschwindigkeit ausgeworfene) Hülle als in den verbleibenden Neutronenstern. Diese massereichen Sterne sind jedoch viel seltener. Die meisten Sterne der Milchstraße sind schwache, coole M-Zwerge.

Ich denke, Sie haben Ihre eigene Frage beantwortet.

Wenn die 1. und 2. Sternengeneration Wasserstoff zu Helium und schwereren Elementen verbrennen würde, wären es dann etwa 90% des gesamten Wasserstoffs im Universum, der bereits in Helium und etwas anderem umgewandelt wurde? Wenn ja, dann sollte es nicht genug Wasserstoff geben, um die Sonne hervorzubringen.

Offensichtlich hat die Sonne genug Wasserstoff, um sich zu bilden, und das Universum besteht nicht zu 90% aus Helium und schwereren Elementen (es sind tatsächlich ~ 74% Wasserstoff, ~ 24% Helium und ein Teil der schwereren Elemente ). Das bedeutet, dass die erste und die zweite Generation von Sternen den größten Teil des Wasserstoffs nicht verbrannt haben und Ihre Grundannahmen falsch sind.

Ihre wichtigste falsche Annahme ergibt sich aus der Aussage

[A] Stern stirbt, wenn kein Wasserstoff mehr vorhanden ist.

Eine korrektere Aussage wäre: "Ein Stern stirbt, wenn in seinem Kern kein Wasserstoff mehr vorhanden ist" ¹ . Sobald der Kern keinen Wasserstoff mehr zum Schmelzen hat, kann er im Allgemeinen den Gravitationsdruck nicht mehr aushalten, der versucht, ihn zu verdichten, und es beginnt das Stadium des Todes. Die äußere Hülle um den Kern, die 50-70% der Masse eines Sterns ausmachen kann, verschmilzt jedoch nie und bleibt so Wasserstoff.

¹ Technisch ist es komplizierter, und die Vorstellung, dass ein Stern "stirbt", ist nicht gut abgegrenzt. Aber das ist eine andere Frage für einen anderen Tag.

Die Frage ist, ob die 1. und 2. Sternengeneration Wasserstoff zu Helium und schwereren Elementen verbrannt hat. Sollte es dann etwa 90% des gesamten Wasserstoffs im Universum sein, der bereits zu Helium und etwas anderem umgewandelt wurde?

Nur ein kleiner Teil des ursprünglichen Wasserstoffs wurde in Helium oder etwas anderes umgewandelt. Die Erklärung ist vierfach.

1. Der größte Teil des ursprünglichen Wasserstoffs des Universums liegt zwischen Galaxien. Ein Teil dieses intergalaktischen Gases könnte von einer Galaxie eingefangen werden, aber ein Großteil davon wird es wahrscheinlich nie.
2. Der größte Teil des Wasserstoffs in einer Galaxie liegt in Form des warmen bis heißen interstellaren Mediums vor. Ein Teil dieses interstellaren Gases könnte kondensieren, um eine interstellare Gaswolke zu bilden, aber wie es beim intergalaktischen Medium der Fall ist, wird ein Großteil dieses interstellaren Mediums wahrscheinlich niemals in einen Stern eingebaut werden.
3. Während ein Teil des Gases in einer interstellaren Gaswolke unter Bildung von Sternen und Planeten zusammenbricht, ist dieser Prozess unglaublich ineffizient. Weit über 90% des Gases in einer Gaswolke werden während des Sternentstehungsprozesses in das interstellare Medium ausgestoßen.
4. Während ein Teil des Wasserstoffs in einem Stern tatsächlich in Helium oder massereichere Elemente umgewandelt wird, ist diese Verbrennung unvollständig. Sterne zwischen etwa 1/2 bis 5 Sonnenmassen stoßen während ihres Todes eine Menge Wasserstoff aus.

Trotzdem ist die Sternentstehung in unserer Galaxie jetzt drastisch geringer als auf ihrem Höhepunkt. Der Grund ist nicht, dass Wasserstoff in Helium und massereichere Elemente umgewandelt wurde. Der Grund dafür ist, dass ein Großteil des Wasserstoffs jetzt in massearmen Sternen eingeschlossen ist. Die Lebensdauer eines Sterns mit halber Sonnenmasse ist ein Vielfaches des aktuellen Zeitalters des Universums, und diese Lebensdauer nimmt mit abnehmender Sternenmasse zu. Alle Sterne mit geringer Masse, die sich jemals gebildet haben, sind immer noch Sterne, und das führt zu viel eingeschlossenem Wasserstoff.