Onde o Sol conseguiu o hidrogênio para trabalhar se estiver na terceira geração de estrelas?

Como vejo aqui , o Sol pertence ao grupo de estrelas da População I, que é a 3ª geração das estrelas em nosso universo. As estrelas de 1ª geração são População III, 2ª geração são População II e 3ª geração são População I.

Quando a 1ª geração (População III) de estrelas morreu, isso significa que a maior parte do hidrogênio foi queimada em hélio. Estrelas morrem quando não há mais hidrogênio. Mais tarde, a 2ª geração de estrelas (População II) apareceu e eles fundem outra porção de hidrogênio em elementos mais pesados.

Se a 1ª e a 2ª geração de estrelas queimaram hidrogênio em hélio e elementos mais pesados, então não deveria 90% de todo o hidrogênio do universo já ser convertido em hélio e algo mais? Se sim, então não deve haver hidrogênio suficiente para produzir o sol.

ATUALIZAÇÃO 1

Obrigado por todas as suas respostas. Eles são muito úteis. Agora, uma nova subquestão apareceu. Quando a estrela morre, como o nosso Sol, envia camadas externas e o núcleo se torna branco / outra anã. Nesse caso, uma nova estrela pode ser formada apenas a partir do hidrogênio da camada externa. As perguntas: qual é a porcentagem inicial de hidrogênio em estrela após a queima em hélio, passa dessa camada externa para o espaço sideral?

A maior parte do gás da galáxia não é incorporada às estrelas e permanece como gás e poeira. Essa não é realmente minha área de especialização, mas trabalhos como Evans et al. 2008 e Matthews et al. 2018 parece sugerir que nas Nuvens Moleculares Gigantes, onde a maioria das estrelas da Via Láctea se forma, a eficiência da formação de estrelas é de cerca de 3-6%. Portanto, a grande maioria do gás (94-97%) não é transformada em estrelas. Em ambientes muito densos, como os aglomerados globulares, que foram formados muito antes na história da Via Láctea, a eficiência da formação de estrelas chega a aprox. 30% A taxa canônica citada para galáxias espirais "regulares" como a Via Láctea é de cerca de 1 massa solar de novas estrelas por ano, o que é muito baixo em toda a galáxia.

As estrelas também emitem uma boa quantidade de suas camadas externas externas ricas em hidrogênio durante as fases posteriores das gigantes vermelhas, quando o vento estelar é mais forte e a atmosfera expande uma quantidade enorme (o raio do Sol durante a fase gigante vermelha será sobre o que as órbita é agora). Também no estado final, quando a anã branca é formada, são apenas o núcleo e as camadas internas que formam a anã branca. A massa típica da anã branca é cerca de 0,6 vezes a massa do Sol ( S. Kepler et al. 2006) e, assim, restará uma boa quantidade de atmosfera externa rica em hidrogênio e não fundida, após a estrela morrer. Para estrelas de massa mais alta, ainda mais parte da massa entra no envelope (ejetado em alta velocidade) do que na estrela de nêutrons restante. Essas estrelas de alta massa são muito mais raras; a maioria das estrelas da Via Láctea são anões M fracos e frios.

Eu acho que você respondeu sua própria pergunta.

se a 1ª e a 2ª geração de estrelas queimavam hidrogênio em hélio e elementos mais pesados, então deveria ser como 90% de todo o hidrogênio do universo já convertido em hélio e algo mais? Se sim, então não deve haver hidrogênio suficiente para produzir o sol.

Claramente, o Sol tem hidrogênio suficiente para se formar e o universo não é 90% de hélio e elementos mais pesados ​​(na verdade, é ~ 74% de hidrogênio, ~ 24% de hélio e uma fração de elementos mais pesados ). Isso significa que a primeira e a segunda geração de estrelas não queimaram a maior parte do hidrogênio e suas suposições básicas estão erradas.

Sua principal suposição incorreta vem da declaração

[A] estrela morre quando não resta hidrogênio.

Uma afirmação mais correta seria "Uma estrela morre quando não há mais hidrogênio em seu núcleo" ¹ . Uma vez que o núcleo fica sem hidrogênio para a fusão, geralmente não pode suportar a pressão gravitacional tentando compactá-lo e inicia os estágios da morte. No entanto, a concha externa ao redor do núcleo, que pode representar 50-70% da massa de uma estrela, nunca se funde, permanecendo assim o hidrogênio.

¹ Tecnicamente, é mais complicado que isso, e a noção de quando uma estrela "morre" não é bem demarcada. Mas isso é outra questão para outro dia.

A questão é: se a 1ª e a 2ª geração de estrelas queimaram hidrogênio em hélio e elementos mais pesados, então seria como 90% de todo o hidrogênio do universo já convertido em hélio e algo mais?

Apenas uma pequena porção do hidrogênio primordial foi convertida em hélio ou qualquer outra coisa. A explicação é quádrupla.

1. A maior parte do hidrogênio primordial do universo fica entre galáxias. Parte desse gás intergalático pode ser capturado por uma galáxia, mas muito provavelmente nunca será.
2. A maior parte do hidrogênio dentro de uma galáxia está na forma de meio interestelar quente a quente. Parte desse gás interestelar pode condensar-se para formar uma nuvem de gás interestelar, mas, como é o caso do meio intergalático, grande parte desse meio interestelar provavelmente nunca será incorporada a uma estrela.
3. Enquanto parte do gás em uma nuvem de gás interestelar entra em colapso para formar estrelas e planetas, esse processo é incrivelmente ineficiente. Mais de 90% do gás em uma nuvem de gás é ejetado no meio interestelar durante o processo de formação de estrelas.
4. Enquanto parte do hidrogênio em uma estrela é realmente convertida em hélio ou em elementos mais massivos, essa queima é incompleta. Estrelas entre cerca de 1/2 a 5 massas solares ejetam muito hidrogênio durante a agonia da morte.

Dito isto, a formação de estrelas em nossa galáxia agora é drasticamente reduzida em comparação com o que estava no auge. A razão não é que o hidrogênio tenha sido convertido em hélio e em elementos mais massivos. A razão é que muito do hidrogênio está agora preso em estrelas de baixa massa. O tempo de vida de uma estrela de meia massa solar é várias vezes a idade atual do universo, e essa vida cresce à medida que a massa de estrelas diminui. Todas as estrelas de baixa massa que já se formaram ainda são estrelas, e isso gera muito hidrogênio bloqueado.