항성 뉴 클레오스 유시는 더 가벼운 요소의 핵에서 양성자와 중성자를 결합하여 별 내에서 원소가 생성되는 과정이다. 우주의 모든 원자는 수소로 시작되었습니다. 별 내부의 융합은 수소를 헬륨, 열 및 방사선으로 변형시킵니다. 무거운 요소는 죽거나 폭발 할 때 다른 유형의 별에서 만들어집니다.
이론의 역사
별이 밝은 요소의 원자를 함께 융합한다는 아이디어는 1920 년대에 아인슈타인의 강력한 지지자 인 Arthur Eddington에 의해 처음 제안되었습니다. 그러나 그것을 일관된 이론으로 발전시키는 것에 대한 실제 신용은 제 2 차 세계 대전의 여파로 프레드 호글의 연구에 제공됩니다. Hoyle의 이론에는 현재 이론과 몇 가지 중요한 차이점이 포함되어 있었으며, 특히 빅뱅 이론을 믿지 않고 대신 수소가 우리 우주 내에서 지속적으로 만들어 졌다는 사실을 포함했습니다. (이 대안 이론은 꾸준한 상태 이론이라고 불렀으며 우주 전자 레인지 배경 방사선이 감지되었을 때 호의를 얻지 못했습니다.)
초기 별
우주에서 가장 간단한 유형의 원자는 수소 원자이며, 핵에 단일 양성자 (아마도 일부 중성자가 매달려 있음)를 포함하는 전자는 그 핵을 돌고 있습니다. 이 양성자는 이제 엄청나게 높은 에너지 Quark-Gluon Plasma 에 형성된 것으로 여겨집니다. 초기 우주 중 하나는 쿼크가 함께 결합하기 시작하여 양성자 (및 중성자와 같은 다른 Hadrons)를 형성하기 시작했습니다. 수소는 거의 즉각적으로 형성되었으며 헬륨 (2 개의 양성자를 함유 한 핵)에서도 비교적 짧은 순서로 형성되었습니다 (빅뱅 핵 합성이라고하는 과정의 일부)
이 수소와 헬륨이 초기 우주에서 형성되기 시작 했으므로 다른 우주보다 더 밀도가 높은 지역이있었습니다. 중력이 인수되었고 결국이 원자들은 광대 한 공간에서 거대한 구름 가스로 함께 잡아 당겼습니다. 이 구름이 충분히 커지면, 핵 융합이라는 과정에서 원자 핵이 융합 될 수있는 충분한 힘으로 중력에 의해 함께 끌려 갔다. 이 융합 과정의 결과는 두 개의 하나의 프로 톤 원자가 이제 단일 2- 프로 톤 원자를 형성했음을 것이다. 다시 말해, 2 개의 수소 원자가 하나의 단일 헬륨 원자를 시작했습니다. 이 과정에서 방출되는 에너지는 태양 (또는 다른 별)이 화상을 입히는 원인입니다.
수소를 통해 화상을 입는 데 거의 1 천만 년이 걸린 다음 상황이 뜨거워지고 헬륨이 융합하기 시작합니다. 스텔라 뉴 클레오스 합성은 철로 끝날 때까지 무겁고 무거운 요소를 계속 만듭니다.
더 무거운 요소 만들기
더 무거운 원소를 생산하기 위해 헬륨의 연소는 약 1 백만 년 동안 계속됩니다. 크게, 3 개의 헬륨 -4 핵 (알파 입자)이 변형되는 트리플-알파 공정을 통해 탄소에 융합된다. 알파 공정은 헬륨과 탄소를 결합하여 더 무거운 원소를 생성하지만 균일 한 양의 양성자 만있는 것만 생성합니다. 조합은이 순서로 진행됩니다.
- 탄소 플러스 헬륨은 산소를 생성합니다.
- 산소 플러스 헬륨은 네온을 생성합니다.
- 네온 플러스 헬륨은 마그네슘을 생산합니다.
- 마그네슘 + 헬륨은 실리콘을 생성합니다.
- 실리콘 플러스 헬륨은 황을 생성합니다.
- 황 플러스 헬륨은 아르곤을 생성합니다.
- 아르곤 플러스 헬륨은 칼슘을 생산합니다.
- 칼슘 플러스 헬륨은 티타늄을 생성합니다.
- 티타늄 + 헬륨은 크롬을 생성합니다.
- 크롬 플러스 헬륨은 철을 생성합니다.
다른 융합 경로는 홀수의 양성자를 갖는 요소를 만듭니다. 철은 그 점에 도달 한 후에는 더 이상 융합이 없도록 밀접하게 결합 된 핵을 가지고 있습니다. 융합의 열이 없으면 별이 충격파에서 무너지고 폭발합니다.
물리학 자 Lawrence Krauss는 탄소가 산소를 태우는 데 10 만 년이 걸리며, 산소가 실리콘으로 태워지기까지 10,000 년, 실리콘이 철로 타고 별의 붕괴를 예고하는 데 하루가 걸린다.
TV 시리즈 "Cosmos"에서 천문학 자 Carl Sagan은 "우리는 Star-Stuff로 만들어졌습니다." 크라우스는 "몸의 모든 원자는 한때 폭발 한 별 안에 있었다고 동의했다. 왼손의 원자는 아마도 오른손과 다른 별에서 왔을 것이다.
