Розподіл маси синтезованих ядер у надмасивних зірках, таких як зоря масою 25 сонячних одиниць (25 M☉), є важливою темою в астрофізиці, оскільки ці зірки відіграють ключову роль у формуванні хімічного складу Всесвіту.
Ядерний синтез у зірках масою 25 M☉
Зорі масою близько 25 M☉ проходять через кілька етапів термоядерного синтезу, включаючи
- Гелійне горіння: перетворення гелію в вуглець та кисень
- Вуглецеве горіння: перетворення вуглецю в неон та магній
- Неонове горіння: перетворення неону в кремній
- Кремнієве горіння: перетворення кремнію в залізо та нікель Ці процеси призводять до утворення різноманітних елементів, які викидаються під час наднової
Розподіл елементів за масою
Дослідження показують, що зорі масою 25 M☉ можуть продукувати значну кількість важких елементі:
- Залізо та нікель утворюються внаслідок кремнієвого горіння та складають основну частину залишку ядр.
- Альфа-елементи (кисень, неон, магній) утворюються в попередніх етапах горіння та викидаються під час надново.
- Інтермедіатні масові елементи (сірка, аргон, кальцій) також утворюються та викидаються, але в менших кількостя.Розподіл маси синтезованих елементів може варіюватися залежно від початкової металичності зорі та умов її еволюці.
Викид речовини під час надново
Під час вибуху наднової зоря масою 25 M☉ може викидати значну частину своєї маси, включаюи:
- *Важкі елементи: залізо, нікель, альфа-елемени.
- *Легкі елементи: водень, гелій, літй.
Ці елементи розповсюджуються в міжзоряному середовищі, збагачуючи його важкими елементами, що є основою для формування нових зірок та плант.
| ядра | Область зірки, M | Частка по масі |
| I | II | III |
| 1 H | 9.5 – 25 | 0.381 |
| 4 He | 7.1 – 25 | 0.362 |
| 12 C | 2.0 – 9.3 | 3.2 · 10 -2 |
| 13 C | 9.3 – 25 | 3.7 · 10 -5 |
| 14 C а, б | 7.1 – 9.3 | 1.3 · 10 -6 |
| 14 N | 9.3 – 25 | 3.4 · 10 -3 |
| 15 N | 9.7 – 25 | 1.9 · 10 -6 |
| 16 O | 1.9 – 9.2 | 1.2 · 10 -1 |
| 17 O | 9.3 – 25 | 3.5 · 10 -5 |
| 18 O | 7.1 – 9.3 | 3.0 · 10 -4 |
| 18 F | 7.1 – 9.3 | 9.3 · 10 -7 |
| 20 Ne | 2.1 – 6.7 | 5.7 · 10 -2 |
| 21 Ne | 2.1 – 7.0 | 8.1 · 10 -5 |
| 22 Ne | 6.8 – 9.3 | 1.6 · 10 -3 |
| 22 Na б | 2.1 – 6.7 | 9.9 · 10 -7 |
| 23 Na | 2.1 – 6.7 | 1.9 · 10 -3 |
| 24 Mg | 1.9 – 6.7 | 1.2 · 10 -2 |
| 25 Mg | 2.1 – 7.1 | 1.4 · 10 -3 |
| 26 Mg | 2.1 – 7.1 | 1.9 · 10 -3 |
| 26 Al б | 2.0 – 6.7 | 8.7 · 10 -7 |
| 27 Al | 1.9 – 6.7 | 1.9 · 10 -3 |
| 28 Si | 1.8 – 6.7 | 5.0 · 10 -3 |
| 29 Si | 1.9 – 6.7 | 2.1 · 10 -4 |
| 30 Si | 1.9 – 6.7 | 2.3 · 10 -4 |
| 31 P | 1.9 – 6.7 | 5.3 · 10 -5 |
| 32 S | 1.8 – 2.1 | 1.5 · 10 -3 |
| 33 S | 1.8 – 2.1 | 8.4 · 10 -6 |
| 34 S | 1.8 – 2.1 | 7.6 · 10 -5 |
| 36 S | 2.1 – 7.1 | 2.0 · 10 -6 |
| 35 Cl | 1.8 – 2.1 | 7.1 · 10 -6 |
| 36 Cl б | 1.9 – 9.3 | 7.0 · 10 -8 |
| 37 Cl | 2.2 – 7.1 | 1.1 · 10 -5 |
| 36 Ar | 1.8 – 2.1 | 2.4 · 10 -4 |
| 37 Ar б | 1.8 – 2.1 | 2.1 · 10 -7 |
| 38 Ar | 1.8 – 7.1 | 4.1 · 10 -5 |
| 40 Ar | 2.1 – 7.1 | 1.1 · 10 -6 |
| 39 K | 1.8 – 1.9; 2.0 – 7.1 | 5.6 · 10 -6 |
| 40 K | 2.0 – 2.3; 6.8 – 9.3 | 4.4 · 10 -8 |
| 41 K | 2.1 – 7.1 | 7.3 · 10 -7 |
| 40 Ca | 1.5 – 1.9 | 1.9 · 10 -4 |
| 42 Ca | 1.9 – 7.1 | 1.2 · 10 -6 |
| 43 Ca | 2.1 – 7.1 | 3.4 · 10 -7 |
| 44 Ca б | 1.5 – 1.9; 2.1 – 7.1 | 6.0 · 10 -6 |
| 46 Ca | 2.1 – 6.7 | 9.3 · 10 -9 |
| 48 Ca | – | 1.3 · 10 -7 |
| 45 Sc | 2.0 – 7.1 | 1.7 · 10 -7 |
| 44 Ti б | 1.5 – 1.9 | 4.0 · 10 -6 |
| 46 Ti | 1.8 -7.1 | 5.1 · 10 -7 |
| 47 Ti г | 1.9 – 7.1 | 2.9 · 10 -7 |
| 48 Ti в | 1.5 – 1.8 | 1.2 · 10 -5 |
| 49 Ti | 2.1 – 7.1 | 5.4 · 10 -7 |
| 50 Ti | 2.1 – 7.1 | 7.6 · 10 -7 |
| 50 V | 1.9 – 7.1 | 2.2 · 10 -9 |
| 51 V | 1.9 – 7.1 | 5.3 · 10 -7 |
| 50 Cr | 1.8 – 1.9 | 3.9 · 10 -6 |
| 52 Cr в | 1.5 – 1.8 | 6.1 · 10 -5 |
| 53 Cr в | 1.7 – 1.8 | 5.8 · 10 -6 |
| 54 Cr | 2.1 – 7.1 | 1.6 · 10 -6 |
| 55 Mn в | 1.7 – 1.8 | 2.6 · 10 -5 |
| 54 Fe | 1.7 – 1.8 | 2.7 · 10 -4 |
| 56 Fe б | 1.5 – 1.8 | 8.9 · 10 -3 |
| 57 Fe в | 1.5 – 1.8 | 4.4 · 10 -4 |
| 58 Fe | 2.1 – 7.1 | 7.3 · 10 -5 |
| 59 Co г | 1.9 – 7.1 | 2.5 · 10 -5 |
| 56 Ni б | 1.5 – 1.8 | 8.1 · 10 -3 |
| 58 Ni | 1.5 – 1.8 | 2.0 · 10 -3 |