Soru:
Güneş sistemimizdeki madde önceki yıldızlardan kaç kez geri dönüştürüldü?
Clinton Pierce
2011-01-24 22:18:30 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Bu gerçeklerle ilgili temel bir anlayışa sahibim:

  • Evren 13 milyar yıldan biraz fazla. Galaksimiz neredeyse o kadar eski.
  • Güneş sistemimiz yaklaşık 4,6 milyar yaşında.
  • Daha ağır elementler (Karbon, oksijen vb.) Yalnızca yıldızlar tarafından üretilir.

Güneş sistemimiz birleştiğinde, gezegenleri oluşturan madde önceki nesil yıldızlardan geldi. (Bu arada Güneşimiz kendi biraz daha ağır elementlerini yapmakla meşgul, ancak bunlar bizim değil. Bunlar bizim yıldızımız öldükten sonraki "nesil" olacak.)

Hepimiz bir Bu güneş sisteminden önce gelen bir yıldızdan (veya yıldızlardan) fışkıran kaya. Ama bilmek istediğim şu:

Üzerinde durduğum bu kaya topunun içindeki atomları birleştirme, kaynaştırma, nükleosentez, patlama - ve sonra döngüyü tekrar etme - kaç döngüden geçti ?

Bunu nasıl biliyorsunuz? Güneş sistemindeki maddenin yapısından anlayabilir misin? Eski evimizin kalıntılarını görmek için Orion koluna mı bakıyorsunuz?

Altı yanıtlar:
dmckee --- ex-moderator kitten
2011-01-25 00:01:12 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ona bakmanın çok niteliksel bir yolu:

  1. Dünya ve bu nedenle siz Güneşimizin metalikliğine katkıda bulunan aynı malzemeden oluşuyorsunuz
  2. Güneşimiz I yıldız popülasyonudur, bu da, II. nüfusun ağır ve kısa ömürlü yıldızlarının büyük patlamalarını gerçekleştirdikten sonra oluştuğunu gösteren nispeten yüksek bir metalikliğe sahip olduğu anlamına gelir.
  3. II. popülasyon yıldızları erken ve geç gruplara bölünür ve tüm son tarih, varsayılan popülasyon III yıldızdır.

Buradan, nukleonların önemsiz olmayan bir sayısının body, birkaç yıldızın parçası olmuştur. Belki beşe kadar. Georg'un da belirttiği gibi, birçok yıldızı (düzinelerce?) Dahil etmek için en verimli yolun zamanı geldi.

Kesinlikle vücudunuzu oluşturan tüm karbon, nitrojen, oksijen ve eser elementler en az bir yıldız.

Bu gerçeklerden hiçbiri, vücudunuzu oluşturan nükleonların ortalama yıldız üyelik geçmişine çok fazla ışık tutmaz.

Bu aşağı inmeye çalıştığım parkur ve sen ve Luboš ona biraz ışık tutmaya başlıyorsunuz.
Bence bu çok düşük bir tahmin çünkü ISM'de karıştırmanın Galaksinin yaşam süresine kıyasla daha kısa olan zaman ölçeklerinde gerçekleştiğini görmezden geliyor.Galaksimizdeki Güneş'ten milyarlarca yıl önce doğan $ \ sim 10 ^ 9 $ büyük kütleli yıldızların çoğu değilse de çoğu, güneş sistemine çekirdeklerle katkıda bulunmuştur.
@Rob, Sanırım farklı soruları yanıtlıyor olabiliriz.Sizin * "Güneş ∼ milyar yıldızın ürünüdür" *, kaç yıldızın güneş olmayan şeye kütle katkısı yaptığını yanıtlar (ve eminim haklısınızdır).Alt sınır verdiğim soru daha çok "Güneşte bir nükleon akımının daha önce içinde bulunduğu ortalama yıldız sayısı kaçtır?"(ve bir nükleonun kimliğini nükleer dönüşümler yoluyla izlemenin derin felsefi zorluğunu da görmezden geldim, ancak OP buna hazır görünmüyordu).
Evet, bu daha ince bir soru ve bence elementten elemente çok değişiyor.
Luboš Motl
2011-01-25 00:05:37 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Yıldızların "kuşakları", kesinlikle sizin düşündüğünüz kadar keskin bir şekilde ayrı değildir. Yıldızlar termonükleer füzyonlarında devam ettikçe daha ağır elementlerin - veya "metalikliğin" yüzdesinin arttığı doğru. Ancak Güneşimizin yaktığı şeylerin çoğu hala Hidrojendir ve bu, önceki yıldızların kullandığı "ilk nesil" Hidrojenin aynısıdır. Yıldızlar sürekli olarak doğarlar ve metaliklik genellikle bir önceki yıldıza göre biraz daha yüksektir.

Büyük Patlama'dan yaklaşık 3 dakika sonra sona eren "nükleosentez" döneminde, çoğunlukla hafif elementler o zamanlar var olan devasa "nükleer" sıcaklıklarda termal bir denge. İyi bir nükleosentez teorisi, Evrendeki elementlerin çoğunun hidrojen olması gerektiğini, daha az miktarda helyum ve bazı eser miktarda lityum ve diğer elementlerin olması gerektiğini öngörür. Gözlemler, tahminlerin oldukça doğru olduğunu doğruluyor.

Önceki yıldızlarda daha ağır elementler yaratılmıştı. Ancak Güneş'in "neredeyse tamamen" geri dönüştürülmüş bir malzemeden yapıldığını ileri sürmek doğru değildir. Tam tersine: Güneş'in çoğunlukla Büyük Patlama'dan sonraki ilk dakikalarda oluşan hidrojenden oluştuğunu ve ayrıca önceki yıldızlardan gelen metaller ve diğer ağır elementler tarafından "kirlendiğini" söylemek daha doğru olur. Bu safsızlıklar hayatımız ve sektörümüz için önemlidir, ancak Güneş'in yanma yeteneği için önemli değiller.

Tabii ki, büyük patlamadan kaynaklanan mevcut hidrojen ve diğer hafif elementler, yol boyunca bir veya daha fazla yıldızın kütlesinin bir kısmını oluşturmuş olabilir ...
Ve tüm bu yanmış yıldızlar nerede?
Hangi yıldızlara bağlı. Süpernovaya gidenlerin kalıntıları göklerdeki geniş mesafelere dağıldı, örneğin: neredeyse tüm malzeme patladı. Diğerleri daha büyük nesneler tarafından yutulmuş olabilir, ör. galaktik merkezdeki kara delik. Ama şimdiden ölmüş çok fazla yıldız olmadığını düşünüyorum. Ortalama bir yıldızın ömrü, Evrenin şu anki yaşından çok uzak değildir.
@Anixx Luboš'un ağır yıldızların (~ 9 güneş kütlesinden fazla) kaybı hakkında söylediklerine eklemek için, ölen orta kütleli yıldızlar [beyaz cüceler] (http://en.wikipedia.org/wiki/White_dwarf), ve o zamandan beri soğuyor. Başlangıçta çok sıcak beyaz cüceler olmalarına rağmen çok küçüktürler ve sonuç olarak düşük parlaklığa sahiptirler, bu da onları yalnızca yakından görebildiğimiz anlamına gelir. Ne olursa olsun, Wikipedia makalesi en yakın yüz yıldızda bir sayının sekiz tane bulunduğunu söylüyor. Yani cevap * "Çevremizdeler." *
"Diğerleri daha büyük nesneler tarafından yutulmuş olabilir, örneğin galaktik merkezdeki kara delik." BH'ler çoğunlukla gaz / toz bulutlarından oluşur. "Ortalama bir yıldızın ömrü, Evrenin şu anki yaşından çok uzak değil." şimdi evet. Ancak ilk yıldızların kaldırma süresi çok daha kısaydı, yoksa Güneş oluşmadan önce nasıl patlayabilirlerdi?
@Anixx: Bir yıldızın ömrü çoğunlukla başlangıçtaki kütlesine (ve daha az ölçüde de başlangıçtaki metalisitesine) bağlıdır. Büyük yıldızlar * hızlı * yanar. Gerçekten büyük yıldızlar * inanılmaz * hızlı yanar. Süpernovaya dönüşen yıldızların yaşam süreleri, evrenin mevcut yaşından çok daha kısadır.
@Annixx Galaksimizde, muhtemelen 10 $ 'dan fazla ^ {10} $ beyaz cüceler, 10 $ ^ {9} $ nötron yıldızları ve belki de 10 $ ^ {8} $' dan fazla kara delik vardır.
Omega Centauri
2011-01-25 00:16:58 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Muhtemelen bazı bakir maddeler, arada sırada galaksiye emilen bulutları ve birden fazla geri dönüşümü olabilecek bazı malzemeleri içeren karmaşık bir karışım. Ve bir yıldıza giren tüm maddeler, patlamadan önce reaksiyona girmez, bu nedenle güneşteki hidrojenin bir kısmı (belki de fazlası) bir zamanlar başka bir yıldızın dış katmanlarında olabilirdi. Ve düşük kütleli bazı ilk nesil başlangıçlar (pop III) bile hala yaşam döngülerini tamamlamamış, bu yüzden, milyarlarca yıldır yerçekimi ve yıldız rüzgarları tarafından itilen kaotik bir gaz ve toz karmaşası artı bazı yeni Yakın zamanda Samanyolu'na düşen gazın tümü karıştı, ancak tek tip bileşime sahip olacak kadar iyi karışmadı.

Vagelford
2011-01-31 18:20:27 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Atmosferlerindeki ağır elementlerin bolluğu olan metalikliklerine bağlı olarak üç genel yıldız popülasyonu vardır. Bu bolluk, yıldızı doğuran ilk bulutun ağır elementlerinin bolluğunun bir göstergesidir.

Yani metal açısından zengin Popülasyon I yıldızlarımız, metal açısından fakir olan Popülasyon II ve metal içermeyen Popülasyon III var. Popülasyon III yıldızları, evrenimizde oluşan ilk yıldızlardır ve çok büyük ve bir nevi yaşamış olmalılar. Popülasyon II, daha ağır elementleri yaratan ikinci nesil yıldızlardır. Son olarak, Popülasyon I yıldızları, Population II yıldızlarında yaratılan daha ağır elementlere sahip en son yaratılmış yıldızlardır. Güneşimiz bir Nüfus I yıldızdır, bu nedenle Güneş bir anlamda üçüncü nesil bir Yıldızdır. Evrenin yaşı ve süpernovalarda daha ağır elementleri oluşturan daha büyük kütleli yıldızların ortalama yaşam süresi dikkate alındığında, Güneş'in önceki en az iki yıldızın malzemesini kullandığı varsayımı mantıklıdır.

Rob Jeffries
2015-11-03 13:54:00 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Dünyanın büyük bir bölümünü oluşturan elementler, kutup öncesi bulutsunun bir parçasıydı. Benzer (özdeş olmasa da) bir element karışımı, bu bulutsunun ortalama bolluğunu (eksi uçucu maddeler) daha doğru bir şekilde temsil ettiği düşünülen ve aslında Güneş'teki bolluk modelleriyle de uyumlu olduğu düşünülen meteoritik malzemede bulunur.

Bu göktaşlarının içinde, önceden kutupsal malzemede zaten mevcut olan katılardan oluşan, hapsolmuş malzeme taneleri var. Bunlar önemlidir çünkü bu taneciklerin bireysel yıldız olaylarında oluştuğu düşünülüyordu ve izotopik bileşimleri incelenebilir. Bunlar bize Güneş'in farklı türlerdeki birçok farklı yıldızın içinde bulunan bir maddeden oluştuğunu söylüyor.

Yıldız evrimi ve nükleosentez hesaplamaları bize aynı hikayeyi anlatıyor. Örneğin, oksijenimizin çoğu bir çekirdek çökme süpernovasına maruz kalan büyük yıldızlarda yapılırken, bu tür olaylar fazla karbon üretmez. C / O oranı bize karbonumuzun çoğunun orta kütleli AGB yıldızlarından gelen rüzgarlarla geldiğini söylüyor. Uranyum gibi ağır elementler baskın olarak süpernovalarda üretilir (ancak şu anki düşünce nötron yıldız ikililerinin birleştirilmesinin büyük katkı sağlayabileceğidir), ancak baryum gibi diğerleri değildir.

Güneş ve Dünya'dan önce kaç neslin geçtiğinin ayrıntılarının tek bir cevabı yok. Güneş hidrojeni ve helyumun çoğu (belki% 90 +) bozulmamış olabilir; bazıları birden fazla yıldızdan geçmiş olacaktır. Daha ağır elementler (biraz lityum) en az bir yıldızdan geçmiş olacaktır. Ba, La ve Ce gibi nötronun demir tepe elementleri üzerinde yakalanmasıyla oluşan s-proses elementlerine sahip olduğumuz gerçeği, bize bunların en az iki yıldızdan geçtiğini söylüyor.

Ancak, bunlar çok yetersiz tahminlerdir.Yıldızlararası ortamda karıştırma oldukça etkilidir.5-12 milyar yıl önce süpernovalardan ve yıldız rüzgârlarından fışkıran malzemenin, Güneş'in doğumundan önce Galakside karışması için bolca zamanı oldu.Türbülans ve kayma dengesizlikleri, malzemeyi bir milyar yıl veya daha kısa sürede galaktik uzunluk ölçeklerinde dağıtmalıdır ( Roy & Kunth 1995; de Avillez & Mac Low 2003), ancak yerel homojensizlikleryakındaki son olaylar 10 ^ {8} $ yıldan fazla sürebilir.Durum böyleyse Güneş, doğmadan önce ölen milyar dolarlık yıldızların ürünüdür.

Bu son cümleyi okuduğumda beynim yaklaşık 10 saniye çalışmayı bıraktı.'Geri dönüşümün' gerçekleştiğini biliyorum, ancak ayrıntıları gerçekten düşünmedim (örneğin, ne kadar, ne kadar süre).
Kostya
2011-01-24 23:30:49 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Her şeyden önce - metalikliği, ardından nükleokozmokronolojiyi kontrol edin. Bu, konu hakkında kaba bir fikir veriyor. Ve ayrıca konu kozmolojide şu anda gelişmekte olan bir alan.

Sorunuzu yanıtlamak için kısa ve deneysel olarak doğrulanmış ilk yıldız oluşum teorisi ve yeniden iyonlaşma teorisi gerekli görünüyor. Ve (henüz) böyle bir teori yok.



Bu Soru-Cevap, otomatik olarak İngilizce dilinden çevrilmiştir.Orijinal içerik, dağıtıldığı cc by-sa 2.0 lisansı için teşekkür ettiğimiz stackexchange'ta mevcuttur.
Loading...