Мы сделаны из материала одной звезды или более звезд?

[T] его совпадение позволило звездам на поздних этапах их жизни превратить гелий в углерод, кислород и большинство других атомов, из которых мы с тобой сделаны. [...] [Мы] сделаны из звездных вещей.

^{Макс Тегмарк, Наша математическая вселенная: мои поиски высшей природы реальности , с. 64}

Предполагая, что Солнце не находится на поздних стадиях своей жизни, я прочитал это как то, что мы в основном сделаны из звездной пыли, но не из солнечной пыли. Скорее, мы, по-видимому, в основном состоим из атомов, произведенных более ранними (ныне мертвыми и похороненными) звездами.

Мой вопрос заключается в том, вероятно ли, что в Солнечной системе существовала одна звезда-предшественник, имитирующая (или производящая углерод), или же в Солнечной системе, вероятно, имеется более одной (возможно, много) (или производящей углерод) "родительской звезды"? (И, кажется, есть также и третья «возможность»: что накопление, скажем, углерода занимает более одного поколения звезд.) Какова (привет) история здесь?

Точная пресолярная история неизвестна. Я постараюсь рассказать вероятную историю задом наперед.

Наше солнце, вероятно, имеет братьев и сестер, разбросанных по всему Млечному Пути. Дальше назад наше солнце, вероятно, было частью открытого звездного скопления, такого как Гиады . Открытые звездные скопления нестабильны и выбрасывают звезды в течение сотен миллионов лет. ( Подробнее о попытках найти братьев и сестер Солнца .)

Такие звездные скопления обычно образуются в туманностях, подобных туманности Ориона . Плотные туманности обычно содержат короткоживущие звезды с несколькими солнечными массами, которые обычно заканчиваются сверхновой , добавляя тяжелые атомы в туманность и окружающую межзвездную среду . Наше солнце богато тяжелыми атомами, его легко обнаружить по спектральным линиям солнечного света или солнечного ветра; эти атомы не могли образоваться на солнце, потому что его ядро ​​еще недостаточно горячо, чтобы сформировать эти элементы; некоторые никогда не сформируются на солнце. Земля в основном состоит из химических элементов, более тяжелых, чем гелий. Звезды, подобные нашему солнцу, богатые тяжелыми элементами, называются звездами населения.(астрономы называют все химические элементы, кроме водорода и гелия металлами). Звезды населения I (и Земля) могут образовываться, по крайней мере, частично, из остатков сверхновых. Старые звезды, рожденные в то время, когда родились непосредственные предшественники нашего Солнца, все еще можно найти в Млечном Пути. Они называются населением II звезды. Они содержат меньше материала, изготовленного из тяжелых элементов, чем наше Солнце, но все же больше, чем предусмотрено Большим взрывом. Поэтому, должно быть, существовали даже более старые звезды, называемые населением III звезды.

Сверхновые также могут дестабилизировать межзвездную среду из-за ударных фронтов, что в конечном итоге приводит к локальному коллапсу, особенно туманностей.

Пресолярные зерна все еще падают на Землю; «Элементы в этих частицах были сделаны в разное время (и места) в начале Млечного Пути».

Таким образом, вероятный ответ на этот вопрос состоит в том, что мы, вероятно, состоим из остатков нескольких сверхновых и нескольких поколений сверхновых.

Маловероятно, что мы сделаны из материала только одной звезды. Самая простая причина этого в том, что у нас есть золото на земле. Золото, как мы полагаем, создано в результате столкновения двух массивных звезд (вероятно, нейтронных звезд).

Если бы был только один предшественник Солнца, было бы чрезвычайно вероятно, что вся его масса все еще была бы рядом. Общая масса всей солнечной системы слишком мала, чтобы образовать, например, никель и медь в любом заметном количестве. Вы должны иметь звезду, примерно в 5 раз превышающую массу Солнечной системы. Эта масса не уходит.

Можно, конечно, предположить, что пара нейтронных звезд в 2-3 раза больше, чем солнечная система, сначала создала все, а затем распалась на 2-3 разные солнечные системы. Но у нас довольно много химических элементов, таких как водород и гелий на солнце, которых не было бы много в нейтронных звездах (из-за того, что они слились с более тяжелыми элементами).

Все звезды проходят несколько этапов от их зарождения до смерти:

Первоначально, теория состоит в том, что водород был преобладающим химическим элементом. Это самый простой химический элемент. Когда гелий сжимается, из-за силы тяжести звезды температура поднимается. Когда температура достигает 10 миллионов градусов, начинается слияние. Слияние водорода создает гелий.

Гелий, будучи тяжелее водорода, опустится до центра звезды. Позже у вас произойдет слияние гелия, если звезда достаточно массивна, чтобы сжать гелий достаточно. Гелий будет генерировать кислород и углерод.

Очень массивная звезда с массой нескольких солнц способна плавить кислород и углерод, что создает много разных химических элементов; неон, натрий, магний, сера и кремний. Более поздние реакции превращают эти элементы в кальций, железо, никель, хром, медь и другие.

В конце концов, многие звезды взорвутся в сверхновую. В ходе этого процесса многие из этих материалов будут выброшены в космос, где они снова соберутся под действием силы тяжести.

Солнце, вероятно, было создано в грязной вселенной, где водород и, возможно, гелий объединились в регионе, где было много этих других химических элементов.

Источники:

• http://curious.astro.cornell.edu/supernovae.php , http://www.enchantedlearning.com/subjects/astronomy/stars/fusion.shtml - звезды должны быть способны плавно соединять более тяжелые элементы.
• http://www.cfa.harvard.edu/news/2013-19 - Золото, созданное в результате столкновения нейтронных звезд.

Краткий ответ: мы сделаны из "материала", внесенного многими звездами. Межзвездная среда, из которой образовалась Солнечная система, была обогащена всевозможными элементами, синтезированными в предыдущих поколениях звезд. Большинство тяжелых элементов образуются и вводятся в ISM при взрыве сверхновой звезды массивной звезды.