¿Por qué es importante la metalicidad en la muerte de las estrellas?

Siempre pensé que la masa era el único factor determinante del destino de una estrella. Entonces vi la mesa aquí . Entonces, ¿por qué la metalicidad influye en la capacidad de una estrella para convertirse en un agujero negro o una estrella de neutrones? ¿Tiene tanta influencia como la masa?

¿Y miraste el papel del que viene la mesa? ¿O simplemente estás buscando una respuesta con la mano?
El hierro es el final del camino en las reacciones de fusión normales. Una vez que su núcleo está lleno de hierro, eso es todo, y luego obtiene algún tipo de colapso y posiblemente luego una supernova. La cantidad de hierro/otros metales determina el tipo de colapso y lo que sucede a continuación (por ejemplo, supernova, hipernova, colapso en un agujero negro, etc.).
@adrianmcmenamin Sí, pero ¿por qué?
Presumiblemente debido a los diferentes tipos de reacciones nucleares que están disponibles. Los altos niveles de metales conducirían a diferentes caminos de fusión, algunos de los cuales podrían, por ejemplo, liberar mucha presión radiativa y causar una supernova. ¡Pero han pasado 30 años desde que estudié esto!
@adrianmcmenaamin La pregunta es claramente sobre la metalicidad con la que nace la estrella y cómo esto afecta el camino evolutivo. Tendrá poco que ver con la nucleosíntesis ya que los metales son una pequeña proporción de la estrella recién nacida. Las opacidades son lo que cambia enormemente con la metalicidad.

Respuestas (1)

No puedo dar una respuesta detallada; los detalles están enterrados en las profundidades de los modelos numéricos de evolución estelar.

Lo que más cambia con la metalicidad de una estrella recién nacida es la opacidad radiativa del gas. Una mayor metalicidad conduce a una mayor opacidad.

Esto tiene dos efectos inmediatos: hace que la energía sea más difícil de sacar del interior estelar y hace que sea más probable que la convección se haga cargo.

La convección tiene la propiedad de mezclar todo el material dentro de la zona convectiva. Esto puede tener efectos colaterales en cuanto a la duración de cada fase de combustión nuclear y la cantidad de material que se consume. También mezcla material sintetizado desde el interior hacia el exterior.

Otro efecto importante es que la pérdida de masa de las estrellas masivas es muy extensa y se debe a los vientos acelerados por radiación. Para una luminosidad dada, el gas de alta metalicidad es más opaco y más fácil de acelerar. Por lo tanto, la pérdida de masa es muy sensible a la metalicidad y determina qué tan masiva es la estrella cuando llega al final de su vida. Esto, a su vez, tiene una gran influencia en lo que será el remanente.

Hay una retroalimentación adicional en el sentido de que la metalicidad del viento es la metalicidad en la superficie, pero esto a su vez puede verse afectado por la mezcla interior que a su vez depende de la metalicidad.

Si eso suena complicado, es porque lo es, y se requieren modelos numéricos detallados para ver cómo se desarrollan estas cosas.

¿La metalicidad influye en el destino de una estrella tanto como la masa?
@Pies Esa no es una pregunta muy bien definida. ¿Qué diferencia en metalicidad, qué diferencia en masa?
Mirando hacia atrás en esto, tengo que preguntar. Si los metales son, por supuesto, más masivos que el hidrógeno y el helio, ¿no deberían ayudar en el colapso gravitacional y la formación de agujeros negros? Sin mencionar que el hecho de que los metales hagan que la estrella sea más opaca e impidan que la radiación escape también debería ayudar al colapso gravitacional, ¿verdad? Si eso es cierto, ¿por qué es más probable que las estrellas pobres en metales formen agujeros negros?
Masa es masa, estamos comparando estrellas con la misma masa. En segundo lugar, el aumento de la opacidad aumenta la presión de radiación que soporta la mayor parte de la estrella. El colapso del núcleo no depende del tamaño de la presión de radiación, pero sí del tamaño del núcleo. Una estrella de baja metalicidad termina con un núcleo más masivo. @SirCumference
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