Al principio, las estrellas solo consistían en el elemento hidrógeno y, debido a la fusión nuclear de esos elementos en las estrellas, se crearon los elementos más pesados de las supernovas. Por eso, como nuestro Sol, las estrellas estaban hechas no solo de hidrógeno sino también de oxígeno y carbono, etc.
Ahora, ¿se espera que en el futuro más estrellas estén compuestas de elementos más pesados o existen causas/leyes que prohíben la formación de estrellas, por ejemplo, estrellas compuestas de elementos sin hidrógeno?
Las estrellas iniciales estaban hechas de hidrógeno y helio.
Estos enriquecieron el medio interestelar (ISM) con algunos elementos químicos en toda la tabla periódica, cuando las estrellas primordiales masivas terminaron sus vidas como supernovas.
Las generaciones subsiguientes de estrellas continúan enriqueciendo el ISM, si sus vidas son lo suficientemente cortas.
Entonces, la esencia general de lo que sugieres es cierta, pero la tasa de enriquecimiento es muy lenta. El Sol nació hace 4500 millones de años, pero las estrellas similares al Sol nacidas en los últimos millones de años también tienen una metalicidad similar a la del Sol.
¿Por qué es esto? Bueno, la formación estelar es bastante ineficiente; solo alrededor del 10 por ciento de una nube de gas que colapsa termina en estrellas. Entonces, una estrella solo procesa alrededor del 10-20 por ciento de su masa como combustible nuclear; y luego solo una fracción de esto regresa al ISM en forma de vientos y eyecciones de supernova.
Para obtener un ISM más enriquecido se requieren ráfagas de formación de estrellas masivas en entornos densos. Tales condiciones ocurrieron temprano en la vida de la Vía Láctea y tal vez vuelvan a ocurrir cuando colisionemos con la galaxia de Andrómeda, rica en gas.
En conclusión, la formación de estrellas continuará en el futuro; las estrellas muy lentamente se volverán más ricas en metales; no hay nada que impida la formación de más estrellas ricas en metales; quizás la principal consecuencia sería una pequeña reducción de la masa estelar máxima posible (debido al aumento de la opacidad del gas y la consiguiente presión de radiación).
Solo para agregar, aunque creo que la respuesta de Rob Jeffries lo cubre.
Ahora, ¿se espera que en el futuro más estrellas estén compuestas de elementos más pesados o existen causas/leyes que prohíben la formación de estrellas, por ejemplo, estrellas compuestas de elementos sin hidrógeno?
Si bien es poco probable que esto suceda porque el hidrógeno se mantendrá como el elemento más abundante durante mucho, mucho tiempo. Existirá en nubes de gas y será expulsado por estrellas en eyecciones de masa coronal y nebulosas estelares de estrellas que son demasiado pequeñas para convertirse en supernovas y planetas gigantes gaseosos y estrellas enanas rojas de combustión muy lenta, por lo que una estrella y una galaxia sin hidrógeno es poco probable.
Dicho esto, en teoría, sin hidrógeno, las estrellas no arderían perfectamente. El hidrógeno es único en la forma en que puede fusionarse lentamente en el núcleo de una estrella ya una temperatura comparativamente baja. La fusión de helio en estrellas más pequeñas está asociada con un destello de helio y la fusión de carbono en estrellas más pequeñas es básicamente una supernova de tipo 1a . Las estrellas muy grandes podrían fusionar helio y carbono durante una vida estelar relativamente corta, pero las estrellas de ese tamaño son raras. Las estrellas más pequeñas son mucho más comunes y, sin hidrógeno, no se comportarían como estrellas.
El aumento de elementos pesados, llamado metalicidad de las estrellas, aumenta lentamente con el tiempo. Aumenta más rápido en el centro de las galaxias que en los brazos espirales. Nuestro sol, por ejemplo, contiene alrededor del 2% en masa de elementos pesados. Metalicidad en este caso significa carbono o elementos más pesados, no metales.
usuarioLTK