¿De dónde vienen los elementos pesados ​​del universo?

OK, respuesta similar dada para otra pregunta.

Comenzando por lo básico (no ser inteligente aquí, solo quiero comenzar desde el principio), tomemos una estrella. Cualquiera debería hacerlo, no nos ocuparemos del tamaño en este momento.

Cuando nace una estrella, está hecha principalmente de hidrógeno. El hidrógeno es bastante ligero, pero cuando se coloca en una masa MUY grande, las presiones en el centro de la nueva estrella son tan grandes que comienza la fusión nuclear. Dos átomos de hidrógeno se combinan en un átomo de helio. Esta fusión convierte una pequeña cantidad de materia en una gran cantidad de energía, haciendo que la estrella se queme y brille.

Finalmente, el combustible de hidrógeno se agota y la estrella se enfría. A medida que se enfría, se contrae y el helio comienza a fusionarse con otros elementos (berilio y litio), comenzando el proceso de calentamiento nuevamente, solo un poco más caliente y este período dura un período de tiempo más corto. Repita nuevamente cuando el helio se haya agotado.

Aquí es donde el tamaño de la estrella comienza a importar. Una estrella pequeña, como la nuestra (Sol) continuará hasta que las presiones necesarias para crear elementos más pesados ​​se vuelvan demasiado grandes y la estrella se apague. Básicamente una gran masa de carbón flotando en el espacio. Este proceso desde el nacimiento hasta la muerte puede durar unos pocos miles de millones de años (el nuestro será de unos ocho mil millones de años).

Pero las grandes estrellas, digamos 5 veces más grandes que el Sol o más grandes, tienden a ser mucho más dramáticas. Comienzan llamativos, viven rápido, mueren jóvenes y con una gran explosión, llamada “supernova”. La vida útil de un gigante azul MUY grande (el más grande y más caliente) puede ser de unas pocas docenas de miles de años, mientras que uno más pequeño puede durar unos pocos millones. Estas estrellas queman su combustible mucho más rápido y pasan por algunos ciclos más que las estrellas más pequeñas.

Pero al final de todo esto, la estrella explota. Estos son algunos de los eventos más enérgicos del universo y pueden ser más brillantes que algunas galaxias. Los elementos que se crearon durante la vida de las estrellas están bastante destrozados, pero en las fuerzas que siguen, se crea la gran mayoría de todos los elementos (a excepción del hidrógeno). Algunos de estos se descompondrán en elementos más ligeros, y algunos de los elementos formados durante la vida real de la estrella sobreviven a la agonía, pero aquí es donde se crean todos sus elementos.

Entonces, para terminar, cada elemento de nuestro Sistema Solar (excepto el hidrógeno y algo de helio) provino de la vida y muerte de una estrella muy grande y eso significa que estamos hechos de polvo de estrellas.

Hay 2 fuerzas que forjan una estrella: la gravedad intenta aplastar la estrella hasta su núcleo y los elementos pesados ​​formados en su núcleo la empujan hacia afuera.
Los elementos más pesados ​​se forman por el proceso de fusión nuclear en el núcleo de la estrella. A medida que la estrella se quema, se forman más y más elementos más pesados, lo que hace que se expanda al principio. La muerte de una estrella está marcada por la formación de hierro en su núcleo. Después de eso, no puede ocurrir más fusión nuclear y la estrella no tiene más remedio que colapsar sobre sí misma con la explosión más violenta. Eso es cuando se forman los agujeros negros. La explosión de rayos gamma marca el comienzo de un agujero negro. Casi nada sale del agujero negro (ni siquiera la luz) excepto la energía “pura”.