Apakah bintang melebur helium menjadi berilium pada urutan utama?

Ketika sebuah bintang telah selesai menggabungkan semua hidrogennya menjadi helium, ia kemudian akan mulai menggabungkan helium menjadi berilium dan seterusnya dan seterusnya hingga besi.

Ketika bintang itu berfusi menjadi berilium, akankah bintang itu masih dalam fase sekuens utama dan apakah pada saat itu akan mulai tumbuh ke dalam fase raksasa merah, atau apakah tidak ada aturan yang diberikan untuk kapan ia akan mulai tumbuh?

— Pengguna Lain-Lain
sumber

Bintang tidak memadukan helium ke berilium, Be-8 memiliki waktu paruh yang sangat singkat. Isotop berilium diproduksi oleh spallation sinar kosmik .

— PM 2Ring

Terima kasih untuk menyoroti kesalahan saya, saya melakukan riset lebih lanjut dan melihat Small -> H-> He, Medium naik ke Carbon. Namun bintang masif naik Tembaga dan lebih, saya pikir fusi berhenti di Iron. enchantedlearning.com/subjects/astronomy/stars/fusion.shtml

— MiscellaneousUser

Anda benar: fusi bintang tidak berhenti pada besi / nikel. Tetapi dalam bintang panas dengan fluks neutron yang cukup, spesies yang lebih berat dapat "dimasak" dengan proses s .

— PM 2Ring

@ PM2Ring Tapi Be9 stabil.

— Akumulasi

@Akumulasi Tentu, tetapi bagaimana Anda akan membangunnya melalui fusi? He-4 + He-5 tidak mungkin, karena He-5 memiliki waktu paruh yang sangat singkat. Be-8 + p -> B-9 meludahkan proton kembali dengan setengah hidup yang sama kecilnya.

— PM 2Ring

Jawaban:

Apa yang menentukan urutan utama?

Bintang sekuens utama dicirikan oleh fusi hidrogen dalam inti mereka, baik melalui rantai proton-proton (untuk bintang bermassa rendah) atau siklus CNO (untuk bintang lebih dari sekitar 1,5 kali massa Matahari). Di luar inti, tidak ada fusi yang signifikan terjadi; lapisan luar terlibat dalam transportasi energi radiasi atau konvektif, tetapi tidak menghasilkan energi. Secara umum, jika fusi hidrogen terjadi di dalam inti, kita katakan bahwa sebuah bintang masih berada pada urutan utama.

Ini perubahan bintang yang berevolusi dari urutan utama. Beberapa raksasa merah bermassa rendah dapat memadukan hidrogen menjadi helium melalui siklus CNO dalam lapisan di luar inti helium yang sebagian besar tidak reaktif; ini disebut sebagai pembakaran cangkang . Pada bintang yang lebih masif, elemen yang lebih berat (mis. Helium, karbon, dll.) Menyatu di dalam inti, dan pembakaran cangkang berlanjut di lapisan luar. Misalnya, dalam bintang bermassa tinggi yang jauh ke fase urutan pasca-utama kehidupannya, Anda mungkin melihat oksigen, neon, karbon, helium, dan hidrogen bergabung dalam lapisan yang berurutan semakin jauh dari inti.

Kesalahpahaman yang umum adalah bahwa bintang menggunakan semua hidrogennya sebelum meninggalkan urutan utama; ini tidak benar. Itu hanya menggunakan sebagian besar hidrogen di intinya; masih ada banyak di lapisan luar, yang membuat fusi shell mungkin.

Evolusi urutan pasca-utama

Mari kita perhatikan bintang-bintang sekitar satu massa matahari. Ketika fusi hidrogen berhenti di inti (sekarang merosot), sumber tekanan yang menjaga bintang dalam keseimbangan hidrostatik menghilang. Pembakaran hidrogen dimulai pada kulit di sekitar inti. Setelah beberapa waktu, inti mulai berkontraksi, amplop luar mengembang, dan bintang dikatakan berada di cabang raksasa merah. Akhirnya, suhu naik ke titik di mana proses triple-alpha dapat terjadi, dan flash helium terjadi, menandai awal cabang horizontal dan fusi helium melalui proses triple-alpha. Pembakaran cangkang hidrogen terus berlanjut.

Seperti yang akan Anda perhatikan - dan seperti yang dikatakan orang lain - bintang tidak memadukan helium ke berilium sampai tingkat yang signifikan selama bagian mana pun dari proses ini, atau evolusi urutan pasca-utama secara umum. Itu endotermik; proses triple-alpha adalah eksotermik.

— HDE 226868
sumber

Pada titik apa bintang mulai tumbuh? Di akhir fusi hidrogen dalam inti?

— Lain

@MiscellaneousUser Stars tumbuh sepanjang hidup mereka dalam urutan utama. Sebagai contoh, Matahari kita hanya 0,75 R☉ tepat setelah kelahirannya, dan 3-4 miliar tahun dari sekarang akan sekitar 1,5 R☉. Tentu saja, saya menganggap Anda mengacu pada ekspansi menjadi raksasa merah. Dalam hal ini, itu adalah saat helium mulai melebur. Hidrogen masih akan menyatu di sepanjang tepi inti, dan ini disebut sebagai cangkang fusi hidrogen, tetapi sebagian besar inti akan menjadi fusi helium (atau elemen yang lebih berat jika di kemudian hari) pada titik tersebut. Sekarang, secara teknis, shell sebenarnya bukan bagian dari inti, tapi itu semantik.

— User24373

@ KITTENDESTROYER-9000 "Kalau begitu, itu adalah saat helium mulai melebur." Bagian dari komentar Anda ini tidak benar. Bintang menyusut ketika mulai melebur helium dan mengakhiri cabang raksasa merah pendakian pertama.

— Rob Jeffries

Kembali kesalahpahaman yang dibahas dalam ayat 3, cukup banyak proses fisik tidak akan mengubah semua A menjadi B, kemudian mengubah semua B menjadi C dan sebagainya. Sebaliknya, ketika A menjadi kurang melimpah, laju transformasi A ke B akan melambat dan, seiring B menjadi lebih melimpah, laju produksi C akan meningkat. Itu tidak akan pernah menjadi cut-off yang sulit.

— David Richerby

Apakah bintang melebur helium menjadi berilium pada urutan utama?

$10^{-16}$

Ini sangat meningkatkan kemungkinan inti helium-4 ketiga bergabung dengan inti berilium-8 berumur pendek untuk membentuk karbon-12. Ini stabil. Tahap selanjutnya setelah pembakaran hidrogen adalah pembakaran triple helium (proses triple alpha ), yang pada dasarnya mem-bypass berilium kecuali sebagai perantara.

Ketika bintang itu berfusi menjadi berilium, akankah bintang itu masih dalam fase sekuens utama dan apakah pada saat itu akan mulai tumbuh ke dalam fase raksasa merah, atau apakah tidak ada aturan yang diberikan untuk kapan ia akan mulai tumbuh?

Sebuah bintang meninggalkan urutan utama jauh sebelum ia mulai melebur helium. Ia meninggalkan urutan utama ketika bintang tidak lagi dapat mempertahankan fusi hidrogen dalam inti. Ini terjadi ketika inti menjadi hampa hidrogen. Pada titik ini, helium yang ditinggalkan oleh fusi hidrogen pada dasarnya adalah abu. Fusi hidrogen terjadi di tepi inti (pembakaran shell), tetapi inti yang kehabisan hidrogen pada titik ini terlalu dingin untuk melebur helium menjadi karbon (bukan berilium). Jadi itu runtuh, dan secara bertahap menjadi lebih panas.

Bintang mulai menyatukan helium menjadi karbon (dan juga oksigen) jika massa bintang urutan utama cukup besar. Pada titik ini, raksasa merah itu runtuh dan berperilaku hampir seperti bintang sekuens utama dengan kehidupan kedua. Namun, kehidupan kedua itu tidak berlangsung lama.

— David Hammen
sumber