Emlékezz rám   Facebook login
Jelszóemlékeztető | Felh. név emlékeztető | Regisztráció

Csillagok vége a vas?

Az "Olvasóink kérdezték" rovatban feltett kérdések listája -- segíts Te is a csillagászat iránt kezdeti érdeklődést mutatóknak kérdéseik megválaszolásában!

Csillagok vége a vas?

HozzászólásSzerző: Albert László (albert0327 ) » 2011. május 28., szombat 18:09

Üdv!

Igaz hogy ha egy csillag az élete utolsó stádiumában el kezd vasat termelni,akkor pár másodperc múlva nóva lessz belőle?(A vas nem fuzionál .)

Albert László (albert0327 )
 
Hozzászólások: 4
Csatlakozott: 2009. szeptember 21., hétfő 16:14
Köszönetnyilvánítás másoknak: 3
Köszönetnyilvánítás másoktól: 0

Re: Csillagok vége a vas?

HozzászólásSzerző: Kurucz János (Sidius) » 2011. május 28., szombat 19:57

Üdv!
Az eddigi olvasmányaimból kiindulva egész pontosan akkor fejezi be életét, amikor -egyszerűen szólva- minden üzemanyagát a vasig égette, vagyis nem amikor megkezdi a vas termelését. Ez a folyamat valószínűleg azért nem csupán másodpercekig tart, bár a csillag élethosszához viszonyítva nem lehet hosszú idő. Ekkor megszűnik a belülről kifelé ható sugárnyomás, a gravitációé lesz a főszerep. Így keletkeznek a vasnál nehezebb elemek.
Nem az a kérdés, hogy tükrös vagy lencsés, hanem az, hogy jó tükrös, vagy jó lencsés.

A Kurucz János (Sidius) által írt üzenetet az alábbi felhasználók köszönték meg:
albert0327

Kurucz János (Sidius)
 
Hozzászólások: 1413
Csatlakozott: 2010. június 30., szerda 16:47
Köszönetnyilvánítás másoknak: 0
Köszönetnyilvánítás másoktól: 197

Re: Csillagok vége a vas?

HozzászólásSzerző: Székely Mihály (Arkhon) » 2011. május 31., kedd 21:43

Annyival kiegészíteném, hogy a csillag tömege is közrejátszik, meddig jut el a fúziós lépték.
Igy nem minden csillag élete feltétlenül és mindig vasmagnál fejeződik be, sőt.

Ha nem ér el 0,6 naptömeget, pl. már a hélium sem "gyullad" be. Ilyenkor egy héliummag a végállomás.
Nagyobb vörös óriásokból gyakran marad vissza olyan fehér törpe, ami lényegében szénmag, némi oxigén, neon, magnézium vonallal. Mindig a tömeg dönti el, lejátszódhat-e a következő fúziós lépcső (magányos csillagnál).

Ha kevés az energiatermelés, akkor jön a mag összeroskadása. Az utolsó fokozat, a vas- és izotópjai, ekkor keletkeznek. A folyamat egyes számítások szerint valóban akár néhány másodperc, más modellek szerint néhány óra alatt lezajlik. Utána nincs tovább energiatermelés, jön a kollapszus. Ha a csillag tömege aránylag kicsi, az elektronok a protonokba nyomódnak (nem a legjobb szó), egy neutroncsillag jön létre, amely ultrakompakt. Megállítva a zsugorodást, az egész hatalmas befelé zuhanó mozgási energia "visszapattan" a neutronmagról, és a lökéshullám lesöpri a csillag külső anyagát. Ezt észleljük szupernóva robbanásnak, és az epicentrumban esetleg egy gyorsan forgó neutroncsillagot, pulzárt észlelünk (ha felénk mutat a poláris jet)

A robbanás pontos mechanizmusa nem ismert, de számos megfigyelés és szuperszámítógépes szimuláció alapján a robbanás nem gömbszimmetrikus, hanem inkább picit aszimmetrikus. Ezen kívül a robbanó gócokban fluktuációk, turbulenciák figyelhetők meg, ami egyáltalán nem "sima", belülről kifelé tartó "réteges" égést feltételez, hanem annál jóval bonyolultabbat. A már nagy sebességgel kidobott anyagfelhőt utolérhetik további detonációszerű lökéshullámok is, így az anyagfelhő kiterjedés közben is fuzionálhat stb...
Ezen felül a robbanás helyén nem mindig marad neutroncsillag. Az aszimmetria-elv értelmében előfordulhat, hogy a csillag teljes centrumvidéke felrobban, nem hagy hátra semmit.

Ellenben ha a csillag tömege elég nagy, nem történik robbanás, az egész anyag összeroskad, túljut a neutroncsillag állapoton, és a gravitációja legyűri az anyagszerkezetet, egy általunk ismeretlen állapotba kerül, aminek csak a tömege marad észlelhető, helyesebben a környezetre gyakorolt hatása. Fekete lyuk lesz.

Akit érdekel a téma javaslom J. Craig Wheeler: Kozmikus katasztrófák c. könyvét olvasásra.

A mű ezen felül egy témakör alá hozza a csillagfizikát, a magfizikát, neutroncsillagokat, pulzárokat, magnetárokat, fekete lyukakat, lágy és kemény gamma ismétlőket, az aktív galaxismagokat, és ezek kozmológiai fejlődését. Valóban átfogó "katasztrófa" kollekció :-) Végül ad egy kis kitekintést a húrelméletbe.
A hozzászólást 1 alkalommal szerkesztették, utoljára Arkhon 2011. június 1., szerda 6:06-kor.

Székely Mihály (Arkhon)
 
Hozzászólások: 53
Csatlakozott: 2009. október 25., vasárnap 7:25
Köszönetnyilvánítás másoknak: 5
Köszönetnyilvánítás másoktól: 10

Re: Csillagok vége a vas?

HozzászólásSzerző: Székely Mihály (Arkhon) » 2011. május 31., kedd 22:29

Bocsánat, még az egyes héj léptékeket tisztáznám, mert nagyon sokan szokták kérdezni és keverni a folyamatokat:

1. hidrogén égés, PP-lánc és CNO ciklus
kb. 10 millió fokon PP proton-proton ciklus
kb. 17 millió fokon PP-II lánc, ami lényegében a tökéletlen He3 és He4 átmeneti egyesülése Be7 magokká,
majd elektron- és protonbefogással 2 He4 a végtermék végül.
kb. 20 millió fokon a PP III-lánc fenti folyamatban keletkező Be7 direkt protonbefogása, majd a keletkező
bórmag pozitronbomlással Be8, majd azonnali tovahasadással 2He4 bruttó folyamatban végződik.
Igy mindenféle furmányos kurflik után, de He4 keletkezik.

A jelenlévő C, N, O atommag katalizátorként viselkedve, sorozatos protonbefogások után szintén
He4 magokat termelnek, a folyamat végén visszakapva a C, N, O atomokat.
A CNO folyamat kb. 17 millió fok fölött válik dominánssá, a Napunkban a PP és CNO ciklus egyidejűleg van
jelen.

Amíg ez a folyamat zajlik, a csillag a fősorozat tagja.
A hidrogén elfogyása után innen kezd érdekessé válni a dolog:

2. Héliumégés Hőfok: kb. 100.000.000 K
-egy elenyésző Be8 izotóp fúziójával indul, ami azonban rendkívül instabil, szétesik a kiinduló He4
magokra. A héliumégéshez tehát igen nagy nyomás szükséges, hogy meglegyen a reakció
hatáskeresztmetszete. A keletkező kevés Be8 újabb He befogással C, majd innen már könnyű
sorozatléptékben O, Ne, és Mg magokká alakul újabb alfa-részecskék elnyelésével.
A folyamatot amiatt "3 alfa" folyamatnak is nevezik.
Tehát itt keletkeznek a kb. 20-28-as tömegszámú elemek.

Mivel a reakció erős összehúzódást igényel, és nagy passzivitás után impulzusszerűen indul be,
a lökéshullám lefújja a csillag felsőbb légkörét. (héliumvillanás, majd óriás álapotba felfúvódás).
Ha a csillag nem lép tovább, mert a további reakciók beindításához nem marad elég tömege,
itt megáll a fehér törpe állapotban a visszamaradó csillagmag.

3. Alfa-folyamat Hőfok: kb. 500.000.000 - 1.000.000.000 K
A nagyenergiájú fotonok a Neon atomokat alfa-bomlásra késztetik.
Rengeteg He4 keletkezik,amelyet a nehezebb atommagok tovább befognak.
Igy újabb 4-es léptékkel egyre nehezebb atommagok keletkeznek.
(a folyamat vége valahol a 48-as tömegszám, azaz Mg, Si, S, Ar, Ca, Ti magokat termel ez a folyamat)

4. Nukleon-egyensúlyi állapot Hőfok: kb. 4.000.000.000 K
1.000.000 g/cm3 fölé összehúzódva a magban összekeverednek a különböző reakciók, és nagyszámú
bomlással és egybeolvadással átlagosan 50-60 köröli tömegszámú magok keletkeznek, amelyek kötési
energiája a legnagyobb. (vascsoport elemei). Ez a fázis a szupernóvát megelőző néhány másodpercben
zajlik, pillanatokon belül kiátlagolódnak a magok a legstabilabbak felé.

Innentől a szupernova tombol, kb. 12.000.000.000 K hőfokon

5. s-folyamat
A vas utáni elemek lassú neutronbefogása. Kb. a Bizmut-209 magig termel újabb atommagot, e fölött
azok már alfa-bomlóak.

6. r-folyamat
Gyors egymás utáni netronbefogás. Eredménye nagy mennyiségű ólom, direktben és bomlástermékként
egyaránt. Ebben a folyamatban kb. 260-as tömegszámig jönnek létre nehéz magok. E fölött a neutronok
már maghasadást okoznak.

7. p-folyamat
Ritka, protonban gazdag magok létrejöttéért felelős, extrém körülmények között. (pl. Tellúr-120).
A nagytömegű magok igen magas Coulomb gátja miatt ez a protonbefogás nem jelentős, de ez is jelen
van, ill. a hasonló "egzotikus" magok keletkezésére nincs más kielégítő magyarázat.

A Székely Mihály (Arkhon) által írt üzenetet az alábbi felhasználók köszönték meg:
albert0327

Székely Mihály (Arkhon)
 
Hozzászólások: 53
Csatlakozott: 2009. október 25., vasárnap 7:25
Köszönetnyilvánítás másoknak: 5
Köszönetnyilvánítás másoktól: 10


Vissza: Hírek.Csillagászat.hu - Olvasói kérdések

Ki van itt

Jelenlévő fórumozók: nincs regisztrált felhasználó valamint 1 vendég