¿Cómo llegaron aquí todos los elementos pesados ​​de la tierra?

A menudo he leído que una estrella de primera generación se convirtió en supernova y sembró nuestro sistema solar. Es bien sabido que las estrellas que se convierten en supernovas son fuente de elementos más pesados ​​que el hierro. Supongo que tengo problemas con estas declaraciones por las siguientes razones:

  1. La materia expulsada por las supernovas debe estar moviéndose a una buena fracción de la velocidad de la luz. Entonces, si la materia expulsada se mueve tan rápido, ¿cómo puede sembrar nuestro sistema solar? ¿No tendría que moverse la materia expulsada lo suficientemente lento para atraerse gravitacionalmente? (Tal vez una mejor pregunta es qué significa seeded en este caso porque claramente no entiendo).
  2. ¿Qué significa una estrella de primera generación aquí? ¿Es esta una estrella que se formó antes en la vida del universo o más tarde? La razón por la que pregunto esto es si la supernova ocurrió temprano cuando la expansión del universo fue rápida, entonces podría ver cómo una supernova sembraría un sistema solar.
"supernerova son la fuente de elementos más pesados ​​que el hierro". No, sólo la mitad de ellos. El resto, especialmente Ba, Sr, Y, Eu, Zr, Pb, provienen principalmente de estrellas de masa relativamente baja que pasan por la fase de rama gigante asintótica. Su afirmación es correcta para elementos más pesados ​​que el plomo.

Respuestas (2)

De hecho, la eyección de una supernova se mueve a una fracción de la velocidad de la luz (alrededor del 10 %). Sin embargo, no permanece a esta velocidad para siempre. A medida que la eyección de supernova se expande hacia el exterior, crea una capa de material que en realidad acumula partículas en el medio ambiente (las densidades interestelares típicas son de alrededor de 1 partícula por centímetro cúbico, mucho más altas en las nubes moleculares ) .

Después de unos pocos cientos de años, el remanente de supernova entra en la fase Sedov en la que la velocidad de la eyección se mueve a aproximadamente

v ( t ) = β ( mi 0 norte 0 ) 1 / 5 t 3 / 5 pag C / s
Después de unos pocos miles de años, la velocidad del remanente se ralentiza hasta aproximadamente la velocidad del sonido del medio interestelar (unos pocos km/s); en este punto no podemos distinguir el remanente de supernova del medio interestelar. El material que formaba parte de la estrella se mezcla con el medio interestelar circundante, sembrándolo así con elementos más pesados.

En cuanto a las estrellas de primera generación, típicamente esto significa estrellas pobres en metales (donde pobres en metales típicamente significa [ F mi / H ] = registro 10 ( norte F mi / norte H ) < 1 ) que llamamos estrellas de población II , a diferencia de las estrellas de población I más ricas en metales. Rara vez significa las estrellas cosmológicamente antiguas de la población III (tenga en cuenta que en realidad no las hemos observado, por lo que aún son hipotéticas; el telescopio espacial James Webb podría capturar los restos de estas) que tienen una metalicidad de aproximadamente cero ( puramente H & He).

Por lo general, he visto estrellas de "primera generación" a población III. Dos ejemplos (hay muchos, muchos más): Umeda y Nomoto, "Supernovas formadoras de agujeros negros de primera generación y el patrón de abundancia de metales de una estrella muy pobre en hierro". Nature 422.6934 (2003): 871-873.; Silk, "Sobre la fragmentación de las nubes de gas cósmico. I-La formación de galaxias y la primera generación de estrellas". El diario astrofísico 211 (1977): 638-648.
¡Buena explicación! No me di cuenta de la diferencia entre estrellas pobres en metales y estrellas ricas en metales, lo que habría respondido mi segunda pregunta de inmediato. ¿Hay algún enlace que brinde más detalles sobre este proceso de siembra?
@DavidHammen: Creo que depende principalmente de los artículos/libros que leas. Estoy bastante seguro de que Carroll & Ostlie, por ejemplo, usa la primera generación para Pop II. Los artículos de Dan Whalen, sin embargo, usan la primera generación para referirse a Pop III.
@Carlos: Esta página de NED podría ser un buen comienzo.

Cuando se formó el universo, la materia que existía se fusionó en protones y neutrones y finalmente en átomos. Se ha descrito que los elementos más livianos se formaron primero, principalmente hidrógeno, que luego se transformó a través de la fusión en estrellas en elementos más pesados ​​como el helio y pequeñas cantidades de litio y berilio. Se sabe que las estrellas promedio a más pequeñas son alimentadas por fusión de hidrógeno a helio, y de manera similar, las estrellas más grandes fusionan elementos más pesados ​​para formar elementos aún más pesados. En lugar de razonar que los elementos llegaron a la tierra a través de un asteroide o de una supernova, parece más probable que la tierra sea una estrella quemada, que ha pasado por todas las fases de una estrella y, por lo tanto, tiene una gran cantidad de elementos de los más pesados. variedad.

La mayoría de las estrellas se forman en binario. Falta la estrella complementaria del Sol. newatlas.com/sun-twin-nemesis-binary-stars/50049 . Es muy probable que todos los planetas juntos sean los restos de una estrella que antes era binaria con el Sol ...
Para que una estrella se queme, es decir, para cambiar de la secuencia principal a una enana negra, se necesitaría más tiempo que la edad del universo. Eso descarta tu hipótesis.
Hay muchas declaraciones erróneas en esta respuesta ...