Somos realmente estrelas do interior de estrelas em colapso?

Carl Sagan disse várias vezes que somos "estrelas".

Uma instância pode ser encontrada em Carl Sagan, da Good Reads > Quotes> Quotable Quote :

O nitrogênio em nosso DNA, o cálcio em nossos dentes, o ferro em nosso sangue, o carbono em nossas tortas de maçã foram produzidos no interior das estrelas em colapso. Somos feitos de matéria estelar.

Pergunta: A maior parte do meu nitrogênio foi realmente produzida no interior de uma estrela durante seu colapso? Meu cálcio e ferro também foram produzidos lá, e não (por exemplo) em uma concha em expansão após uma supernova?

star supernova nucleosynthesis

— uhoh
fonte

Bem, você está procurando uma distinção muito fina. Eu chamaria isso de coisas de estrelas de qualquer maneira. Normalmente, a síntese até o ferro é explicada devido à fusão no núcleo interno de estrelas estáveis ou em colapso. Pensa-se que os elementos mais pesados se formam após a explosão da supernova devido à energia muito alta do ejecta (além de outros mecanismos, como a captura, que deve estar menos relacionada à supernova). Parece razoável que elementos leves possam se formar como você disse, pois a supernova insere energia para as conchas externas restantes que ainda contêm H He etc. Só para discutir porque não tenho certeza ...

— Alchimista

@Alchimista, você espera que eu tome a palavra de um alquimista sobre nucleossíntese? ;-)

— uhoh 12/01

Muitos elementos são feitos pelo processo s e distribuídos pelas estrelas do AGB que não estão entrando em colapso e que nunca serão supernovas. Consulte astronomy.stackexchange.com/questions/8894/… para obter detalhes. E não vamos esquecer o processo alfa triplo e o ciclo CNO.

— PM 2Ring

@uhoh :)) sim esqueça que tudo fica ouro

— Alchimista 12/01

Sim, a maioria das coisas cotidianas é proveniente de fusão normal em estrelas menores ejetadas como nebulosa planetária ou coisas mais pesadas feitas em supernovas. As duas exceções são elementos pesados, como o ouro, que emergem das fusões de estrelas de nêutrons (ainda estreladas) e berílio e boro, que são principalmente lascas. E um pouco de hidrogênio primordial, hélio e lítio, é claro.

— Anders Sandberg

Respostas:

A resposta direta é: "Sim, somos feitos de material estelar".

Parte será do interior de estrelas em colapso, parte será de supernovas, parte da fusão cotidiana normal e parte de outros processos.

As respostas de @ HDE226868 e @RobJeffries nesta pergunta sobre a origem dos elementos mais pesados fornecem um bom histórico, incluindo esta pepita:

A divisão entre a produção do processo r e do processo s de elementos mais pesados que o ferro (pico) é de cerca de 50:50. ou seja, eles não foram feitos principalmente em supernovas, o que é uma afirmação frequente e incorreta.

mas da maior importância é o ponto final de Rob:

As contribuições relativas de vários locais para o processo r continuam sendo um problema. Você também pode ler minhas respostas sobre este tópico no Physics Stack Exchange.

Seguindo os links de Rob, acho que isso fornece uma excelente resposta geral (e porcentagens relativas)

Uma visualização mais atualizada do que ocorre (produzido por Jennifer Johnson ) e que tenta identificar os locais (em porcentagem) para cada elemento químico é mostrada abaixo. Vale ressaltar que os detalhes ainda estão sujeitos a muita incerteza dependente do modelo.

Olhando para C e N - a maioria parece ser de estrelas moribundas de baixa massa, e Ca e Fe são de estrelas explosivas, o que indica que Carl não está muito longe da realidade.

— Rory Alsop
fonte

Essa imagem é ótima!

— N. Steinle 12/01

A Wikipedia possui um gráfico semelhante com base nos dados de Johnson, mas você pode passar o mouse sobre um elemento para ver as porcentagens estimadas ( como números reais ) para cada tipo de nucleossíntese.

— Chappo diz restabelecer Monica

A citação de Sagan está meio correta. Enquanto alguns desses elementos são criados durante ou imediatamente antes de uma supernova de algum tipo, outros são parcial ou totalmente fundidos durante a nucleossíntese estelar normal. O nitrogênio se enquadra na última categoria, enquanto o cálcio e o ferro têm um pé em cada um. No geral, porém, chamar esses elementos de "substância estelar" é bastante preciso.

Azoto

$\epsilon\sim T^{20}$ $\epsilon\sim T^4$ ), principalmente porque a barreira de Coulomb é muito mais alta para o ciclo CNO.

$5M_{\odot}$ a fase da nebulosa planetária; portanto, ficaria relutante em caracterizar as fontes de nitrogênio como estrelas que estão morrendo. Eles são simplesmente estrelas de massa intermediária velhas e evoluídas - ainda não são suficientemente grandes para sofrer supernovas, mas também não são verdadeiras estrelas de baixa massa.

Em suma, a resposta para a questão do nitrogênio é não, a maior parte do nitrogênio no universo não foi feita a partir da nucleossíntese da supernova, mas de fato foi feita por estrelas de menor massa, em particular estrelas AGB de massa intermediária. As contribuições das supernovas não são, como indicado acima, acordadas.

Cálcio

$^{40}\text{Ca}$

Ferro

$^{56}\text{Fe}$ $^{56}\text{Ni}$ $^{56}\text{Co}$ $^{56}\text{Fe}$

— HDE 226868
fonte

T^{2} 0

$~T^20$

T^{4}

$~T^4$

@uhoh Sim; no final, o ciclo CNO é limitado pela alta barreira de Coulomb e, portanto, tem uma dependência de temperatura mais alta.

— HDE 226868