Ia型超新星がII型よりも多くの鉄を生成するのはなぜですか


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天文学に関する私のコースブックは次のように述べています。

古い星は鉄よりも酸素の量が多いようです。説明は、これらのより古い星が形成されていた当時はタイプII超新星が一般的でしたが、タイプIaはそうではなかったということです。それで、後にタイプIaがより一般的になったとき、-今はより若い-スターはより高い鉄存在量で形成されました。

タイプIa超新星はタイプIIより鉄の濃縮に優れているのに、これらのタイプII超新星は酸素量が多いほど優れている-または鉄の生成があまり得意ではない(そしてその理由)?


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どちらもFeを生成します。Ia型の農産物ほとんどO.
ロブジェフリーズ

回答:


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環境

鉄はすべての元素の中で最も高い核結合エネルギーを持っています(完全に真実ではありませんが、天文学の文脈では十分正確です)。したがって、軽い元素を鉄またはより軽いものに融合することは発熱過程です-あなたはそれを行うことでエネルギーを得て、星が機能できるようにします。これは、タイプII超新星の最終段階で何が起こるかです。生命の最後の瞬間の巨大な星の中心は、シリコンを鉄に融合させるのに十分なほど熱くて密度が高いです。超新星爆発の直前には、中心に約1.4個の太陽質量の鉄球があります。

超新星タイプIaの前駆細胞は、「通常の」星がコンパクトな恒星の残骸(白い矮星)に質量を失うバイナリシステムです。白色矮星のコンテキストが1.4太陽質量の制限を超えるのに十分な質量を付加すると、融合が再び始まり、コンパクトオブジェクトが完全に分解されます。

爆発

SN Iaは、暴走融合プロセスで白色矮星の前駆細胞を完全に破壊します。

SN IIでは、中央の鉄球への圧力が、鉄原子の電子殻の電子によって加えられる縮退圧を超えています。量子力学のフェルミ原理では、フェルミオン(電子など)は、別のフェルミオンと同じ量子力学的状態を占有することはできません。ここで加えられる圧力は非常に大きいため、鉄原子の電子はそれに従うことができず、核に押し込まれ、そこで陽子と反応して中性子を形成します。

鉄の豊富さ

SN IaはなぜSN IIよりも鉄分が多いのですか?これはそれほど鉄の生産の問題ではありませんが、新世代の星の一部となる可能性のある星間空間に鉄がどれだけ到達するかについてです。SN Iaでは、前駆細胞が完全に破壊され、その構成原子すべてがホスト銀河に散乱します。SN IIは、中性子星またはブラックホールのいずれかのコンパクトな残骸を形成します。その後の多くの場合、重い核融合製品は、超新星爆発で外に運ばれず、コンパクトな残骸の一部になります。

「爆発する大質量星」の超新星から散乱された多くの重元素は、大量のニュートリノが中央の爆発を脱出し、爆破された軽い元素の外殻と反応した結果として生じます。

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