星形是否会在主序列上将氦与铍融合?


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当恒星将所有氢都融合到氦中后,它将开始将氦融合到铍中,依此类推,直到铁。

当恒星与铍融合时,恒星会仍处于主序相,并会在那个时候开始长成红色巨星相吗?或者对于何时开始生长没有规定的规则吗?


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星星不会将氦与铍融合,Be-8的半衰期非常短。铍同位素是通过宇宙射线散裂产生的。
下午18年

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谢谢PM PM强调我的错误,我做了一些进一步的研究,然后看到Small-> H-> He,Medium上升为Carbon。然而,大量的恒星升起铜,还有更多,我以为聚变在铁停止了。 enchantedlearning.com/subjects/astronomy/stars/fusion.shtml
MiscellaneousUser

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您是对的:恒星融合确实止于铁/镍。但是在具有足够中子通量的热星中,较重的物质可以通过s过程 “煮熟” 。
下午18年

@ PM2Ring但是Be9稳定。
累积

@Accumulation当然可以,但是您将如何通过融合来构建它?He-4 + He-5不太可能,因为He-5的半衰期很短。Be-8 + p-> B-9只会使质子吐出一半的半衰期。
下午18年

Answers:


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什么定义了主要顺序?

主序恒星的特征是氢在其核中的融合,既可以通过质子-质子链(对于低质量恒星),也可以通过CNO循环(对于恒星,其质量约为太阳质量的1.5倍)。在核心之外,没有发生重大融合。外层参与辐射或对流能量传输,但不涉及能量生成。通常,如果在核中发生氢融合,则可以说恒星仍在主序列上。

这改变了从主要序列演化出来的恒星。一些低质量的红色巨人可能会通过CNO循环在很大程度上没有反应的氦核外部的一层中将氢融合到氦中。这被称为外壳燃烧。在质量更大的恒星中,较重的元素(例如,氦气,碳等)在核内融合,并且壳层在外层继续燃烧。例如,在一个质量很高的恒星中,它已进入其生命的后主序阶段,您可能会看到氧,氖,碳,氦和氢在离核越来越远的连续层中融合。

一个常见的误解是,恒星在离开主序列之前会耗尽所有氢。这不是真的。它仅消耗核心中大部分的氢;外层仍然有很多,这使得壳融合成为可能。

主后序列进化

让我们考虑大约一个太阳质量的恒星。当氢聚变停止在(现已退化的)核中时,保持恒星处于静水平衡状态的压力源就消失了。氢燃烧从核周围的壳层开始。一段时间后,核心开始收缩,外壳膨胀,据说该恒星在红色巨型分支上。最终,温度升高到可以发生三重阿尔法过程的点,并且发生氦气闪蒸,标志着水平支化和通过三重阿尔法过程进行的氦融合的开始。氢壳燃烧持续。

您会注意到-就像其他人所说的- 在此过程的任何部分,或通常在主序列演化之后,恒星不会将氦与铍融合到任何显着程度。这是吸热的;三重阿尔法过程是放热的。


恒星在什么时候开始生长?氢在核聚变结束时?
MiscellaneousUser

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@MiscellaneousUser星星按照其主要顺序在整个生命中成长。例如,我们的太阳刚出生后仅为0.75R☉,而从现在起的3-4亿年后,它将约为1.5R☉。当然,我假设您指的是向红色巨人扩张。在这种情况下,氦气开始熔化。氢仍然沿核的边缘融合,这被称为氢融合壳,但是大多数核将在该点融合氦气(如果稍后再融合较重的元素)。现在,从技术上讲,shell实际上不是核心的一部分,但这就是语义。
User24373

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@ KITTENDESTROYER-9000“在这种情况下,氦气开始熔化。”您的评论的这一部分不正确。当恒星开始融合氦气并终止第一个上升的红色巨型分支时,它会收缩。
罗布·杰弗里斯

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关于第3段中讨论的误解,几乎没有物理过程将所有A转换为B,然后将所有B转换为C,依此类推。相反,随着A变得不那么丰富,将A转换为B的速率将变慢,并且随着B变得更加丰富,C的生成速率将增加。这绝不是一个硬性的界限。
David Richerby

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星形是否会在主序列上将氦与铍融合?

10-16秒。如果不是偶然的话,氦将是恒星聚变的终点(并且不会有我们):氦-氦聚变形成的铍8几乎具有与碳12激发态相同的能量。

这大大增加了第三个氦4核与寿命短的铍8核结合形成碳12的可能性。这是稳定的。因此,氢气燃烧后的下一个阶段是三重氦气燃烧(三重α过程)),除了作为中间体外,基本上绕过了铍。

当恒星与铍融合时,恒星会仍处于主序相,并会在那个时候开始长成红色巨星相吗?或者对于何时开始生长没有规定的规则吗?

一颗恒星在开始融合氦气之前就离开了主要序列。当恒星不再能够维持氢在核中的融合时,它将离开主要序列。当核心没有氢时,就会发生这种情况。此时,氢聚变留下的氦基本上是灰。氢聚变在核的边缘进行(壳燃烧),但是此时氢贫化的核太冷,无法将氦融合成碳(不是铍)。因此它崩溃了,并逐渐变热。

如果后主序恒星的质量足够大,则恒星开始将氦与碳(以及氧气)融合。此时,红色巨人坍缩,其行为几乎像具有第二生命的主序星。然而,第二次生命不会持续很长时间。

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