Mecanismo de conversión de masa-energía en supernovas

La fusión de núcleos dentro de las estrellas cambia de exotérmica a endotérmica para el hierro y elementos más pesados ​​que el hierro. Las supernovas no solo logran la fusión de transuránidas (aunque en cantidades relativas mínimas), sino que también liberan un enorme exceso de energía que es comparable a la energía de fusión generada durante toda su vida.

¿Qué tan bien entendemos el mecanismo que causa esta enorme conversión de masa en energía?

Además, considerando que la fisión libera como máximo el 0,1 % de la masa en reposo y la fusión como máximo el 1 %, ¿cuál es la fracción de masa-energía que se convierte mediante el mecanismo subyacente en las supernovas?

Respuestas (1)

La energía liberada en (principalmente) los neutrinos, junto con la luz y la energía cinética de la envoltura que explota es de alrededor 10 46 J. Esto es equivalente a 0,05 masas solares convertidas en energía. Esto es menos del uno por ciento de la masa progenitora.

La fuente de energía es la energía potencial gravitatoria. En el corazón de una supernova, había una bola de hierro del tamaño de la Tierra, de aproximadamente 1,2 masas solares, que colapsa en un radio de 10 km. Esto libera algunos 10 46 J, que es suficiente para alimentar la supernova, disociar el hierro en sus nucleones, hacer neutrones endotérmicamente a partir de los protones, y sobrar un poquito para hacer las trazas de los elementos del proceso r que mencionas.

La mayor parte de la energía "perdida" en una supernova se transfiere a los neutrinos durante (bien entendidas) las desintegraciones beta y las desintegraciones beta inversas que tienen lugar cuando el núcleo colapsa y luego en los primeros segundos después de que se forma una estrella de protoneutrones extremadamente caliente.

el artículo de wiki: ( en.wikipedia.org/wiki/Supernova#Core_collapse ) dice que hasta el 10% de la masa restante se convierte durante el colapso del núcleo, pero aún así el 5% es 5 veces más que la fusión nuclear. Aunque si solo el 1% de ese 5% de energía en forma de neutrinos interactúa con la materia y el electromagnetismo, entonces solo 5 × 10 − 4 de la masa de la estrella se usa para construir isótopos pesados ​​y alimentar la explosión, parece un número bastante bajo
¿De dónde saco el 1% de absorción de neutrinos? de ese mismo artículo: "Es necesario un proceso que no se entiende claramente para permitir que las capas externas del núcleo se reabsorban alrededor 10 44 julios[78] (1 enemigo) del pulso de neutrinos, produciendo la explosión visible, aunque también hay otras teorías sobre cómo impulsar la explosión.[75]"
@diffeomorphism Cree en wikipedia si lo deseas. Un progenitor de supernova tiene un mínimo de 10 masas solares. Así que el 10% de esto es 2 × 10 47 J. Este es uno de varios errores en el artículo. En cuanto a qué causa la explosión, esa es una pregunta completamente diferente (y sin resolver) de dónde proviene la energía. De hecho, es difícil conseguir que incluso el 1% de la energía del neutrino se transfiera a la energía cinética de la envoltura. Pero la naturaleza aparentemente encuentra una manera.
Veo. Mi pregunta estaba relacionada con el mecanismo subyacente, sé que el colapso gravitacional es lo que proporciona la energía/densidad/presión/temperatura para que suceda. ¿Sabemos qué presiones/temperaturas se requieren para desencadenar este mecanismo desconocido?
@diffeomorphism Su pregunta fue lo suficientemente clara. Por qué explotan las supernovas está cubierto por physics.stackexchange.com/questions/63558/… aunque no encontrará una respuesta.
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