Mi entendimiento es que los elementos más pesados que el hierro y el níquel no se forman en una estrella, pero ¿pueden estar presentes/encontrarse elementos pesados como el plomo y otros en el núcleo de una estrella?
Pregunto esto porque el siguiente documento
http://arxiv.org/abs/astro-ph/0410628
da la impresión de que el plomo y otros elementos pesados pueden encontrarse en el núcleo de una estrella y pensé que eso no era posible.
Los elementos más pesados que el hierro no se forman durante la fusión estelar, pero se forman durante las supernovas. Entonces, las estrellas más antiguas no pueden tener estos elementos más pesados, pero las nuevas generaciones, formadas a partir de material 'reciclado' de otras estrellas que explotaron en supernovas, sí pueden tenerlos.
Hay elementos más pesados que el hierro en la Tierra. La Tierra se formó a partir de la misma materia que se agrupó que el sol, por lo que una fracción de dichos elementos también debería estar presente en el sol.
EDITAR: Lo siento, olvidé mencionar el proceso s que Wolphram jonny mencionó, gracias por eso. El proceso en las supernovas que mencioné es el proceso r.
Es un mito que elementos más pesados que el hierro no se produzcan en las estrellas, el proceso de captura lenta de neutrones es un proceso de nucleosíntesis que ocurre a una densidad relativamente baja de neutrones y condiciones de temperatura intermedia en estrellas grandes. Para detalles sobre qué elementos se producen y sobre el proceso en sí, consulte proceso s.
Esto requiere que haya muchos neutrones y muchos núcleos pesados (por ejemplo, hierro 56) presentes en la estrella. El hierro 56 es el isótopo clave que permite la producción de elementos pesados en una estrella a través del proceso S. Ni el ciclo CNO ni el proceso S estaban disponibles para la primera generación de estrellas. Sin embargo, +1.
@DavidHammen lo suficientemente grande como para tener un triple proceso alfa de primera generación, ¿entonces también puede tener el ciclo CNO, no? Bueno, creo que estas estrellas ya no existen.
Mientras estoy completamente de acuerdo con esto como un comentario, no veo cómo responde a la pregunta. Los elementos pesados en esta estrella no fueron producidos dentro de esta estrella.
La estrella que se estudia en el documento al que haces referencia es una "gigante de uranio" muy antigua y muy pobre en metales. Esta es una estrella evolucionada con un sobreconvección muy profundo.
El uranio y el torio que se ven en la atmósfera de la estrella no fueron producidos en la estrella. Habrían sido producidos, a través del mecanismo de captura de neutrones del proceso-r, en la explosión de supernova de una estrella masiva anterior. Estos elementos son notables porque los elementos más pesados que el plomo deben haber sido producidos en supernovas.
El U y Th en los eyectos de supernova (junto con una gama completa de otros elementos pesados en diversas proporciones) se mezclaron en el material que formó la estrella de la que estamos hablando aquí. Esos elementos estarían presentes en el núcleo y en toda la estrella.
El documento al que haces referencia intenta encontrar el contenido de plomo de la estrella. El plomo puede ser producido por el proceso-s dentro de estrellas gigantes evolucionadas, mediante la captura lenta de neutrones en los núcleos de pico de hierro existentes. Sin embargo, en una estrella muy pobre en metales, es probable que esto sea ineficaz y/o no haya tenido tiempo de ocurrir en generaciones estelares anteriores, y el documento argumenta que la pequeña cantidad de plomo encontrada es consistente con la desintegración radioactiva de (alguno de) los Uranio y Torio del proceso-r que ya estaban en la estrella cuando se formó. El plomo también se encontraría en todo el camino hasta el núcleo de la estrella.
Como un dato adicional, la eficacia del proceso-s en estrellas que ya tienen algo de hierro en ellas, significa que alrededor de la mitad de la abundancia de elementos pesados del sistema solar se creó dentro de las estrellas y no en explosiones de supernova. El Sol contiene la mayor parte de los elementos más pesados y exóticos estables en su núcleo y sobre, pero no fueron producidos en el Sol; estaban en el material del que nació.
Sí. No solo las supernovas producen elementos más pesados que el hierro, muchos elementos aún más pesados son producidos en estrellas de baja masa moribundas. Aquí está la tabla de nucleosíntesis de Wikipedia Commons:
Parece que las estrellas de baja masa moribundas incluso producen plomo y otros elementos muy pesados.
Se sospechó una vez la síntesis de elementos tan pesados como el americio durante la explosión de la supernova de la nebulosa del Cangrejo, pero posteriormente estos resultados no fueron confirmados.
Estoy suponiendo (y supongo que rompiendo las reglas, pero estoy interesado en saber si mi intuición es precisa): Siempre he asumido que aunque la fusión estelar se detiene en el hierro, hay abundante energía de los procesos de fusión anteriores disponibles para crear los elementos más pesados que el hierro, aunque con una pérdida neta de energía. En cantidades decrecientes y exponencialmente más pequeñas a medida que subes en la tabla periódica, obviamente, pero en una estrella "exponencialmente más pequeño" es seriamente relativo. Al no ser físico, no tengo idea si estos productos adicionales serían descompuestos... o sea, ¿sobrevivirían? Que sean creados dentro de una estrella (ya sea durante un evento de supernova o de otro modo) no es, hasta donde sé, discutible. Una pequeña pérdida de energía en una pequeña parte de una estrella... es un poco como la vida - una suspensión de la entropía (realmente, dudo en decir reversión) - porque tenemos un sistema abierto con un enorme generador de fusión que permite que fenómenos locales "improbables" persistan.
Quizás tengas que mover eso a preguntas, después de refinar. El exponente puede ser lo suficientemente pequeño incluso para una estrella, incluso para el universo, el exponente es muy rápido.
Es correcto que la creación de elementos más pesados que el hierro es un proceso endotérmico y no en equilibrio.
En realidad, sí responde a la pregunta, o más bien, es decir, cumple con el estándar para no ser eliminado como "no es una respuesta". Ese estándar no dice nada sobre la corrección, la completitud o la confianza en la publicación.
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Arroja un trozo de plomo en una estrella. Ahora está allí. Reemplaza tu lanzamiento por supernovas cercanas para mayor realismo.
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Sólo hojeé el artículo y la entrada de wiki de la estrella, y no pude encontrar una masa o incluso un tipo espectral. Es posible que la estrella sea una enana K, en cuyo caso podría tener la misma edad que el universo pero no tan fría como para ser totalmente convectiva, por lo que las abundancias que vemos desde la superficie no son necesariamente las mismas que en el núcleo. Sin embargo, si la estrella realmente es M o más pequeña, este comentario no aplica.
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@ChrisWhite es un Gigante Rojo
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@Federico Es un gigante rojo "primera ascensión". Esto es significativo para el documento porque significa que los elementos pesados no deberían haber sido producidos por el proceso s dentro de esta estrella. El hecho de que se vea plomo (un elemento del proceso s) se puede interpretar principalmente como debido a la descomposición de U y Th.