Las otras respuestas cubrieron cómo los átomos de hidrógeno se unieron para formar una estructura. Sin embargo, tengo la sensación de que su pregunta es más sobre la nucleosíntesis, el proceso en el que los elementos superiores se forman a partir del hidrógeno. ¡Hagamos un viaje por el carril de la evolución de las estrellas!
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Los elementos superiores se producen en el núcleo de las estrellas a través de un proceso llamado fusión nuclear.
- ¿Cómo puede colapsar una estrella bajo su propia gravedad? ¿Cómo es esto posible?
- ¿Se puede formar un horizonte de eventos sin un colapso gravitacional continuo?
- ¿Es posible que la gravedad sea negativa?
- ¿Por qué la materia oscura no interactúa con la luz y solo con la gravitación?
- ¿La fuerza de inercia es real o solo una consecuencia de la fricción o la gravedad? ¿Sentiríamos alguna resistencia al movimiento de un bloque si lo empujamos en el espacio?
Tiempo de cuentos
Las estrellas están formadas por el colapso gravitacional de nubes de gas compuestas de hidrógeno. A medida que la nube de gas se vuelve más densa, se calienta más. Finalmente, la nube está lo suficientemente caliente como para iniciar un proceso llamado fusión nuclear. El inicio de este proceso es el nacimiento de la estrella.
En la fusión nuclear, dos átomos de hidrógeno se combinan para formar un átomo de helio. La masa del átomo de helio es muy ligeramente menor que la masa de los dos átomos de hidrógeno. Entonces, ¿a dónde fue esta masa? Se convirtió en energía. ¡Es por eso que las estrellas están calientes! Esta radiación de calor empuja hacia afuera y equilibra la gravedad. La estrella ya no se derrumba. Así es como se crea la segunda materia “regular” más abundante, el helio.
Finalmente, la mayor parte del hidrógeno en el núcleo de la estrella se ha convertido en helio. Así que no se produce más calor y la estrella comienza a colapsar nuevamente … Hasta que se calienta lo suficiente como para comenzar a fusionar helio en carbono. Luego se queda sin helio y comienza a fusionar carbono en elementos más pesados. Esto continúa hasta que el núcleo de la estrella está compuesto de hierro. Así es como se crean elementos más altos hasta el hierro.
En este punto, la fusión de hierro no es una opción porque no libera energía. Requiere energia. Entonces, ¿la estrella sigue colapsando? No exactamente. Resulta que una de las propiedades de los electrones es que no puede haber dos electrones en un átomo con la misma configuración (nivel de energía, espín, etc.). Lo que esto significa es que en algún momento la estrella no puede ser más densa porque eso significaría forzar a los electrones en los átomos a ocupar los mismos niveles de energía. Entonces la estrella deja de colapsar y es sostenida por esta “presión de degeneración de electrones”.
Si la estrella tiene suficiente masa para superar la presión de degeneración de electrones, sigue colapsando hasta que alcanza la “presión de degeneración de neutrones”, momento en el que rebota en una supernova liberando una enorme cantidad de energía, produciendo elementos más masivos que el hierro y dejando atrás un pequeña estrella de neutrones.
