¿Por qué el hierro mata estrellas?

El hierro es, si lo desea, el “punto medio” de la tabla periódica. Cuando los átomos de los elementos más ligeros que el hierro se fusionan, hay una liberación neta de energía: es lo que hace que brillen las estrellas. Pero los átomos de elementos más pesados ​​que el hierro requieren que se suministre energía externa antes de fusionarse, para una pérdida neta de energía. Entonces, una vez que todos los elementos más ligeros se hayan fusionado y solo quede hierro, eso es todo. El fin. La estrella ha agotado su combustible.

Pero, por lo general, mucho antes de que las cosas lleguen a esa etapa, la energía de fusión de la estrella se reduce a un punto donde la energía potencial gravitacional se hace cargo. Si la estrella es lo suficientemente masiva, la contracción y compresión resultantes proporcionan la energía externa necesaria para que la fusión continúe más allá del hierro, seguido a menudo por una explosión espectacular.

A medida que una estrella vive, fusiona partículas subatómicas. Durante gran parte de su vida se fusionará con núcleos de hidrógeno o protones. Las temperaturas increíblemente altas y las fuerzas gravitacionales extremas en el núcleo de una estrella permiten que este proceso ocurra ‘naturalmente’. Los dos protones se unen con la fuerza suficiente para fusionarse y convertirse en un núcleo de helio. Con el tiempo, el helio se acumulará en un núcleo de estrellas, a medida que se utilicen más y más protones de hidrógeno en la fusión; Estos subproductos se denominan cenizas de helio. A medida que la estrella se queda sin núcleos de hidrógeno para fusionarse; comienza a fusionar núcleos de helio. Este patrón de usar núcleos más livianos y pasar a núcleos más pesados ​​continúa hasta la fusión de hierro. Se detiene en la fusión de hierro porque; Hasta este punto, la fusión era exotérmica o liberaba energía. Iron Fusion es endotérmica, por lo que absorbe energía del ambiente en el que se encuentra. A lo largo de la vida de una estrella, dos fuerzas principales actúan sobre ella. Presión gravitacional que tira de la masa de la estrella hacia adentro; y presión de fusión que hace estallar la estrella. Durante la mayor parte de su vida, la estrella permanecerá equilibrada entre estas dos fuerzas. Sin embargo, dado que la fusión de hierro es endotérmica, la presión de fusión se bloqueará y la estrella colapsará sobre sí misma.

Después de que esto ocurre, la estrella puede convertirse en supernova, donde cae sobre sí misma tan rápido que supera las presiones de degeneración de algunas de sus partículas subatómicas; causando una fuerza reaccionaria que hace que la estrella explote por completo.

Agregar grandes cantidades de hierro a una estrella como el sol lo cambiaría pero no lo mataría.

Una supernova explota porque se ha quedado sin nada que pueda fusionar para generar más energía. La generación de calor ya no funciona contra la gravedad. La gravedad se hace cargo.

Como dicen las otras respuestas, la fusión de hierro absorbe energía. Pero esto es importante porque no queda otro combustible en el núcleo.

He preguntado sobre el efecto real de la adición de hierro: ¿qué pasaría si algunos extraterrestres súper científicos agregaran a una estrella un volumen de hierro igual al 10% de su peso?

No es precisamente cierto que el hierro mata estrellas, del mismo modo que no es cierto que las cenizas maten fuego.

Ash es lo que obtienes cuando un fuego se queda sin combustible. Cuando no queda nada en la chimenea que no sea ceniza, el fuego muere, pero no es porque la ceniza lo haya matado; es porque las cenizas no pueden arder, por lo que no queda nada para alimentar el fuego.

Es un poco más complicado con las estrellas porque las estrellas técnicamente no se queman (se fusionan). Pero una vez que golpeas el hierro en el proceso de fusión, se acabó el juego porque significa que no queda nada más ligero que el hierro para fusionar. Los procesos de fusión después del hierro son endotérmicos (requieren más energía para hacer que lo que se obtiene del proceso de fusión), por lo que cuando una estrella comienza a fusionar átomos de hierro, se acaba el juego para la estrella.

Las estrellas fusionan hidrógeno en helio. Eso produce energía. Esa energía crea presión externa que contrarresta la gravedad de la estrella, tratando de aplastarla.

Al final de la vida de una estrella, no queda hidrógeno (u otros elementos exotérmicos) para fusionar, por lo que comienza a colapsar. Este colapso genera mayor calor en su núcleo, lo que le permite fusionar elementos cada vez más pesados. Pero si fusionar esos elementos no produce energía, la estrella no genera suficiente energía para compensar la gravedad y es adios, muchachos .

Esto se simplifica demasiado, por supuesto, pero se puede pensar en hierro (y elementos más pesados) como cenizas, cuando eso es todo lo que queda, es porque el combustible se ha ido.

El hierro en realidad no mata estrellas, lo que sucede es que cuando se forma el hierro, ese es el último elemento que se puede crear sin liberar poder. Para crear elementos por encima del # 26 (hierro) necesitas una estrella realmente grande para convertirse en supernova. En una estrella pequeña, cuando llegas al hierro, el proceso de fusión se detiene y la estrella colapsa. Para fabricar elementos pesados ​​necesita poner energía en el proceso, fabricar elementos en hierro libera energía. Espero que esto ayude.

El hierro no mata estrellas. El hierro es de lo que están hechas en parte las estrellas una vez que su fusión ha quemado hidrógeno en elementos cada vez más pesados ​​y se ha quedado sin combustible. Una buena explicación de las reacciones nucleares en las estrellas debería ponerlo más claramente.