Sind wir wirklich Stars aus dem Inneren einstürzender Sterne?

Carl Sagan hat mehrmals gesagt, dass wir "Star-Zeug" sind.

Eine Instanz finden Sie in Good Reads ' Carl Sagan> Zitate> Zitat :

Der Stickstoff in unserer DNA, das Kalzium in unseren Zähnen, das Eisen in unserem Blut und der Kohlenstoff in unseren Apfelkuchen wurden im Inneren einstürzender Sterne hergestellt. Wir sind aus Sternen gemacht.

Frage: Wurde der größte Teil meines Stickstoffs während des Zusammenbruchs tatsächlich im Inneren eines Sterns erzeugt? Wurden mein Kalzium und Eisen auch dort hergestellt und nicht (zum Beispiel) in einer expandierenden Hülle nach einer Supernova?

star supernova nucleosynthesis

— uhoh
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Na du suchst eine irgendwie sehr feine Auszeichnung. Ich würde es sowieso Starsachen nennen. Normalerweise erklärt sich die Synthese zu Eisen durch Verschmelzung im inneren Kern von stabilen oder zusammenbrechenden Sternen. Es wird angenommen, dass sich bei der Supernova-Explosion schwerere Elemente aufgrund der sehr hohen Energie der Ejekta bilden (plus andere Mechanismen wie das Einfangen, die weniger mit der Supernova zusammenhängen sollten). Es scheint vernünftig, dass sich leichte Elemente bilden könnten, wie Sie sagten, da die Supernova Energie in die verbleibenden äußeren Schalen

— Alchimista

@Alchimista erwarten Sie, dass ich das Wort eines Alchimisten zur Nukleosynthese nehme? ;-)

— uhoh

Viele Elemente werden durch den S-Prozess hergestellt und von AGB-Stars verteilt, die nicht kollabieren und niemals Supernova werden. Weitere Informationen finden Sie unter astronomy.stackexchange.com/questions/8894/… . Und vergessen wir nicht den Triple-Alpha-Prozess und den CNO-Zyklus.

— PM 2Ring

@uhoh :)) ja vergessen, alles geht auf Gold

— Alchimista

Ja, die meisten alltäglichen Dinge stammen aus der normalen Verschmelzung von kleineren Sternen, die als planetarischer Nebel ausgestoßen werden, oder schwereren Dingen, die in Supernovas hergestellt werden. Die beiden Ausnahmen sind schwere Elemente wie Gold, die aus Neutronensternfusionen (noch Sternenmaterial) und Beryllium und Bor hervorgehen, bei denen es sich hauptsächlich um Abplatzungen handelt. Und natürlich etwas Urwasserstoff, Helium und Lithium.

— Anders Sandberg

Antworten:

Die direkte Antwort lautet: "Ja, wir sind aus Star-Kram gemacht."

Ein Teil davon stammt aus dem Inneren einstürzender Sterne, ein Teil aus Supernovas, ein Teil aus der normalen alltäglichen Verschmelzung und ein Teil aus anderen Prozessen.

Die Antworten von @ HDE226868 und @RobJeffries auf diese Frage, woher schwerere Elemente kommen, liefern einen guten Hintergrund, einschließlich dieses Nuggets:

Die Aufteilung zwischen R-Prozess- und S-Prozess-Produktion von Elementen, die schwerer sind als Eisen (Peak), beträgt etwa 50:50. Das heißt, sie wurden nicht hauptsächlich in Supernovae hergestellt, was eine häufige, falsche Behauptung ist.

Am wichtigsten ist jedoch Robs letzter Punkt:

Der relative Beitrag verschiedener Standorte zum R-Prozess ist weiterhin ungeklärt. Sie können meine Antworten zu diesem Thema auch in Physics Stack Exchange lesen.

Am folgenden Robs Links denke ich , das Sie mit einer ausgezeichneten Gesamt Antwort liefert (und relativen Prozentsätze)

Eine aktuellere Visualisierung dessen, was vor sich geht (hergestellt von Jennifer Johnson ) und welcher Versuch, die Stellen (in Prozent) für jedes chemische Element zu identifizieren, ist unten gezeigt. Es sollte betont werden, dass die Details immer noch einer großen modellabhängigen Unsicherheit unterliegen.

Wenn man sich C und N ansieht, scheint die Mehrheit Sterne mit geringer Masse zu sein, und Ca und Fe sind explodierende Sterne, was darauf hinweist, dass Carl nicht weit vom Ziel entfernt ist.

— Rory Alsop
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Das Bild ist großartig!

— N. Steinle

Wikipedia hat ein ähnliches Diagramm, das auf Johnsons Daten basiert, aber Sie können den Mauszeiger über ein Element halten, um die geschätzten Prozentsätze ( als tatsächliche Zahlen ) für jede Art der Nukleosynthese anzuzeigen.

— Chappo sagt, Monica

Sagans Zitat ist zur Hälfte korrekt. Während einige dieser Elemente während oder unmittelbar vor einer Supernova irgendeiner Art erzeugt werden, werden andere während der normalen Sternnukleosynthese entweder teilweise oder vollständig fusioniert. Stickstoff fällt in die letztere Kategorie, während Calcium und Eisen jeweils einen Fuß haben. Im Großen und Ganzen ist es jedoch ziemlich zutreffend, diese Elemente "Starstuff" zu nennen.

Stickstoff

$\epsilon\sim T^{20}$ $\epsilon\sim T^4$ ), hauptsächlich weil die Coulomb-Barriere für den CNO-Zyklus viel höher ist.

$5M_{\odot}$ die planetarische Nebelphase; Daher würde ich die Stickstoffquellen nur ungern als sterbende Sterne bezeichnen. Sie sind einfach alte, entwickelte Sterne mit mittlerer Masse - immer noch nicht massereich genug, um Supernovae zu erleiden, aber auch keine echten Sterne mit niedriger Masse.

Kurz gesagt lautet die Antwort auf die Stickstofffrage: Nein, der größte Teil des Stickstoffs im Universum wurde nicht aus Supernova-Nukleosynthese gewonnen, sondern von Sternen mit geringerer Masse, insbesondere von AGB-Sternen mit mittlerer Masse. Die Beiträge von Supernovae sind, wie oben angegeben, nicht vereinbart.

Kalzium

$^{40}\text{Ca}$

Eisen

$^{56}\text{Fe}$ $^{56}\text{Ni}$ $^{56}\text{Co}$ $^{56}\text{Fe}$

— HDE 226868
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T^{2} 0

$~T^20$

T^{4}

$~T^4$

@uhoh Ja; Am Ende ist der CNO-Zyklus durch die hohe Coulomb-Barriere geschwindigkeitsabhängig und daher temperaturabhängiger.

— HDE 226868