주 계열에서 별이 헬륨을 베릴륨에 융합 시키는가?

별이 모든 수소를 헬륨으로 융합하는 것을 마치면 철까지 헬륨을 베릴륨 등으로 융합하기 시작합니다.

별이 베릴륨에 융합 될 때, 별은 여전히 주 순서 단계에있을 것이며, 그 시점에서 별이 적색 거성 단계로 자라기 시작합니까, 아니면 언제 자라기 시작할 지에 대한 규칙이 없습니까?

— 기타 사용자
소스

별은 헬륨을 베릴륨에 융합시키지 않으며 Be-8은 반감기 가 매우 짧습니다. 베릴륨 동위 원소는 우주 광선 파쇄에 의해 생성됩니다 .

— PM 2Ring

내 실수를 강조한 오후 PMx, 나는 더 많은 연구를했고 Small-> H-> He, Medium은 Carbon으로 올라간다. 그러나 거대한 별이 구리 위로 올라가면 철에서 핵융합이 멈추었다 고 생각했습니다. enchantedlearning.com/subjects/astronomy/stars/fusion.shtml

— 기타 사용자

당신이 맞습니다 : 별의 융합은 철 / 니켈에서 멈 춥니 다. 그러나 중성자 플럭스가 충분한 핫 스타에서는 무거운 프로세스 가 s-process에 의해 "요리"될 수 있습니다 .

— PM 2Ring

@ PM2Ring 그러나 Be9는 안정적입니다.

— 누적

@Accumulation 물론, 어떻게 융합을 통해 구축 할 예정입니까? He-5는 반감기가 매우 짧기 때문에 He-4 + He-5는 거의 없습니다. Be-8 + p-> B-9는 같은 반감기로 양성자를 다시 뱉어냅니다.

— 오후 2Ring

답변:

주요 순서는 무엇입니까?

주 계열성 별은 양성자-양성자 사슬 (질량이 낮은 별의 경우) 또는 CNO주기 (태양 질량의 약 1.5 배 이상인 별)를 통해 핵에서 수소 융합이 특징입니다. 핵심 밖에서는 상당한 융합이 일어나지 않는다. 외부 층은 복사 또는 대류 에너지 수송에 관여하지만 에너지 생성에는 관여하지 않는다. 일반적으로 핵에서 수소 융합이 일어나면 별이 여전히 주 계열에 있다고합니다.

이것은 주 계열에서 진화하는 별에서 변한다. 일부 저 질량 적색 거인은 비 반응성 헬륨 코어 외부의 층에서 CNO 사이클을 통해 수소를 헬륨으로 융합시킬 수있다. 이것을 쉘 굽기 라고합니다 . 더 큰 별에서는 더 무거운 원소 (예 : 헬륨, 탄소 등)가 코어 내부에 융합되고 외층에서 껍질 연소가 계속됩니다. 예를 들어, 생명체의 메인 시퀀스 이후 단계에있는 상당히 높은 질량의 별에서는 산소, 네온, 탄소, 헬륨 및 수소가 코어에서 멀어 질수록 연속적인 층으로 융합되는 것을 볼 수 있습니다.

일반적인 오해는 별이 주요 순서를 떠나기 전에 모든 수소를 소모한다는 것입니다. 이것은 사실이 아닙니다. 그것은 단지 핵심에서 수소의 대부분을 사용합니다. 외층에는 여전히 많은 것이 있으며, 이는 핵융합을 가능하게합니다.

메인 시퀀스 후 진화

하나의 태양 덩어리 주위의 별을 고려해 봅시다. 수소 융합이 (현재 변성 된) 핵에서 멈춤으로써, 정수압 평형 상태에서 항성을 유지하는 압력 원은 사라진다. 수소 연소는 코어 주변의 껍질에서 시작됩니다. 얼마 후, 핵심이 수축하기 시작하고, 외피가 확장되고, 별은 붉은 거인 지사에 있다고합니다. 결국, 온도는 삼중-알파 프로세스가 발생할 수있는 지점까지 상승하고, 삼중-알파 프로세스를 통한 수평 브랜치의 시작 및 헬륨 융합을 나타내는 헬륨 플래시가 발생한다. 수소 껍질 연소가 계속됩니다.

아시다시피, 다른 사람들이 말했듯이, 별 은이 과정의 어느 부분이나 일반적으로 주 시퀀스 후 진화에서 헬륨을 베릴륨에 상당한 정도로 융합 시키지 않습니다 . 흡열입니다. 삼중 알파 과정은 발열 성입니다.

— HDE 226868
소스

어떤 시점에서 별이 자라기 시작합니까? 코어에서 수소 융합이 끝났습니까?

— MiscellaneousUser

@MiscellaneousUser Stars는 기본 순서대로 평생 동안 자랍니다. 예를 들어, 우리 태양은 태어나 자마자 0.75 R☉에 불과했으며 지금부터 약 3-4 십억 년이되면 약 1.5 R☉가 될 것입니다. 물론, 나는 당신이 붉은 거인으로의 확장을 언급한다고 가정합니다. 이 경우 헬륨이 융합되기 시작합니다. 수소는 여전히 코어의 가장자리를 따라 융합되며, 이것을 수소-융합 쉘이라고 부르지 만, 대부분의 코어는 그 시점에서 헬륨 (또는 나중에 더 무거운 원소)을 융합시킬 것입니다. 기술적으로 쉘은 실제로 핵심의 일부는 아니지만 의미론입니다.

— 24373

@ KITTENDESTROYER-9000 "이 경우에는 헬륨이 융합되기 시작합니다."귀하의 의견이이 부분에 맞지 않습니다. 별이 헬륨을 융합하기 시작하면 축소되고 첫 번째 상승하는 적색 거대 가지를 종료합니다.

— Rob Jeffries

단락 3에서 논의한 오해를 다시 말하지만 물리적 프로세스가 모든 A를 B로 변환 한 다음 모든 B를 C로 변환하는 것은 거의 없습니다. 오히려 A가 덜 풍부 해지면 A를 B로 변환하는 속도가 느려지고 B가 더 풍부 해지면 C 생산 속도가 증가합니다. 절대로 끊어지지 않을 것입니다.

— David Richerby

주 계열에서 별이 헬륨을 베릴륨에 융합 시키는가?

별 은 탄소를 향한 매우 짧은 중간 단계를 제외하고는 헬륨을 베릴륨에 융합 시키지 않습니다 . 베릴륨을 형성하기위한 헬륨-헬륨 융합은 흡열 성이다 : 그것은 에너지를 소비한다. 설상가상으로, 베릴륨 -8의 결과는 반감기가 극히 짧습니다. $10^{-16}$ 초. 헬륨 헬륨 융합에 의해 형성된 베릴륨 -8은 탄소 -12의 여기 상태와 거의 동일한 에너지를 가진다.

이는 제 3 헬륨 -4 핵이 단기 베릴륨 -8 핵과 결합하여 탄소 -12를 형성 할 가능성을 크게 증가시킨다. 이것은 안정적입니다. 수소 연소 후 다음 단계는 3 중 헬륨 연소 ( 3 중 알파 공정 )이며, 중간 매개체를 제외하고는 베릴륨을 우회한다.

별이 베릴륨에 융합 될 때, 별은 여전히 주 순서 단계에있을 것이며, 그 시점에서 별이 적색 거성 단계로 자라기 시작합니까, 아니면 언제 자라기 시작할 지에 대한 규칙이 없습니까?

별은 헬륨 융합을 시작하기 전에 주 계열을 잘 떠납니다. 별이 더 이상 핵에서 수소 융합을 유지할 수 없을 때 주요 순서를 떠납니다. 이것은 코어에 수소가 없어지면 발생합니다. 이 시점에서, 수소 융합에 의해 남겨진 헬륨은 본질적으로 재이다. 수소 융합은 코어의 가장자리에서 진행되지만 (쉘 연소)이 시점에서 수소가 고갈 된 코어는 너무 차가워서 헬륨을 탄소 (베릴륨 아님)에 융합 시키기에는 너무 차갑습니다. 그래서 그것은 무너지고 서서히 더워집니다.

포스트 메인 시퀀스 스타의 질량이 충분히 크면 스타는 헬륨을 탄소 (및 산소)에 융합시키기 시작합니다. 이 시점에서 붉은 거인은 무너지고 두 번째 삶을 가진 주 계열성처럼 행동합니다. 그러나 그 두 번째 삶은 그리 오래 가지 않습니다.

— 데이비드 함멘
소스