Nucleosíntesis: aparte del big bang y la supernova

Según muchos textos, el hidrógeno, el helio y las trazas de litio-7 se crearon en un breve período después del Big Bang; el helio se crea a través de la fusión (pp, CNO) en estrellas de secuencia principal; elementos como el carbono, el nitrógeno y el oxígeno y el neón se crean en estrellas de secuencia principal más pesadas que el Sol.

También aprendí que las estrellas similares al Sol enriquecen el medio interestelar con hidrógeno y helio a través de la pérdida de masa después de abandonar la secuencia principal; que estrellas con una masa mayor pero demasiado ligeras para terminar como una supernova (aproximadamente hasta 8 METRO ) también enriquecen el medio interestelar con C, N, O, Ne después de las fases de dragado. Muchas de las cenizas estelares están enterradas en enanas blancas, por lo que gran parte de los elementos más pesados ​​permanecen en la estrella en su mayor parte, si no me equivoco.

Aprendí que esencialmente todos los elementos más pesados ​​que estos se crean en eventos de supernova.

Pero según la imagen astronómica del día del 25 de enero de 2015, una fracción significativa de muchos elementos (también) tiene otro origen.

  1. ¿Se producen Li, Be, B en la Tierra en cantidades significativas a través de la espalación por los rayos cósmicos de C, N, O en lo alto de la atmósfera de la Tierra? (No en estrellas: no hay núcleos estables con A=5 o A=8 y el litio se fusiona).

  2. ¿Los elementos "verdes" del diagrama (p. ej., F, K, Zn, La) se producen en la fase gigante (super) roja de estrellas moderadamente pesadas y se liberan a través del arrastre y la pérdida de masa (viento estelar)? ¿O por novas de enanas blancas?

  3. ¿Cómo se produce el oro por colisiones de estrellas de neutrones (texto debajo del diagrama)?

  4. Los elementos hasta Pu se producen a través de la captura de neutrones del proceso r en las supernovas, pero ¿por qué no Am, CM, etc.? O se producen pero son demasiado inestables ( α , β decadencia) para sobrevivir el tiempo suficiente?

Creo que cada una de estas preguntas probablemente podría tratarse individualmente, en lugar de todas juntas. Es decir, esta es probablemente una pregunta demasiado amplia para nuestro formato.
Pequeña corrección, los elementos más allá de He no se producen en las estrellas de secuencia principal.

Respuestas (1)

La respuesta a la primera pregunta es no, no en cantidades significativas. Li, Be y B se producen en reacciones de espalación en el cosmos, pero aquí en la Tierra fueron parte de la nube de gas que formó el Sol (casi en su totalidad).

La segunda respuesta es sí, durante la fase de Rama Asintótica Gigante (AGB), junto con muchos otros elementos pesados ​​y Carbono. El mecanismo por el cual las estrellas intermedias crean elementos pesados ​​más allá del hierro es la captura (lenta) de neutrones en núcleos de pico de hierro preexistentes a través del "proceso s" . Estos elementos, junto con otros (por ejemplo, C, F) producidos en la nucleosíntesis, son llevados a la superficie por convección y expulsados ​​en vientos lentos, impulsados ​​por la presión de la radiación. Aproximadamente la mitad de los elementos más allá del hierro se producen principalmente mediante este proceso y no en supernovas.

La tercera respuesta es "posiblemente" y por el proceso r; captura rápida de neutrones por elementos pesados ​​en entornos densos y ricos en neutrones. El oro, el platino, el osmio y el iridio, los elementos alrededor del "tercer pico del proceso r", se pueden producir especialmente de esta manera. Ahora ha surgido alguna evidencia de esto al analizar los espectros infrarrojos de un evento de fusión de estrellas de neutrones identificado a través de una detección de ondas gravitacionales.

La cuarta respuesta es que todo tipo de isótopos inestables se producen en las supernovas y luego se desintegran.

Se pueden encontrar más detalles y referencias en mi respuesta a ¿ Cuál es el origen de los elementos más pesados ​​que el hierro?

Las colisiones de estrellas de neutrones también podrían haber creado elementos extremadamente más pesados, como isótopos más pesados ​​de oro y plata.
@RoghanArun Eso es exactamente lo que dice el tercer párrafo.
Parecía que no incluyeste la fusión de estrellas de neutrones cuando revisé.