¿Qué es el Proceso de Triple-Alfa?

June 28

El proceso triple alfa es el medio por el cual las estrellas se fusionan núcleos de helio en carbono y oxígeno núcleos cuando han agotado su combustible de hidrógeno. Inicio del proceso de triple alfa requiere temperaturas sostenidos de más de 100 millones de K y una densidad suficiente de helio. Esto ocurre cuando una estrella comienza a acumularse cantidades de helio "ceniza" en su núcleo de la combustión del hidrógeno. El helio tiene a dónde ir y no produce su propia energía, por lo que agrega en el núcleo y los contratos. La contracción aumenta el calor y la presión enormemente. En 100 megakelvins, el proceso de triple alfa, también conocida como la combustión del helio, inicia.

El proceso triple alfa recibe su nombre debido a que el proceso es la fusión de tres partículas alfa. Una partícula alfa es de dos protones y dos neutrones unidos entre sí, lo que es lo mismo que un núcleo de helio. Bajo las presiones colosales en el núcleo estelar, dos núcleos de helio pueden ser inducidas a combinar en un núcleo de berilio, liberando un rayo gamma en el proceso. El núcleo de berilio es inestable, Dentro de 2,6 × 10 -16 segundos, se colapsa de nuevo en núcleos de helio. Pero si continuamente se están creando suficientes núcleos de berilio, eventualmente uno se fusionará con otros núcleos de helio energéticos y crear de carbono, un núcleos con un total de seis protones y seis neutrones.

El proceso triple alfa se produce en todo baja a las estrellas de masa intermedia (0,6 a 10 masas solares) tarde en su vida. Después de la fase de gigante roja, que cuenta con la combustión del hidrógeno tradicional en una cáscara de comprimido alrededor de un núcleo de helio, se derrumba el núcleo y comienza a quemar el helio, el lanzamiento de la estrella en la rama asintótica gigante del diagrama de Hertzsprung-Russell, que compara la luminosidad estrella de tipo espectral .

La velocidad de la reacción de triple alfa es fuertemente dependiente de la temperatura del núcleo - la velocidad de reacción es el producto de la temperatura a la potencia 30a y la densidad cuadrado. En pequeñas estrellas, el núcleo de helio se pone tan densa que se convierta en una forma de materia degenerada, donde el aumento de la temperatura no se corresponden con los aumentos en el volumen. Esto puede conducir a una reacción de triple alfa fugitivo llamado un flash de helio, donde el 60-80% de helio en el núcleo se incinera en minutos. Para las estrellas más grandes, helio comienza a fundirse en una cáscara exterior de un núcleo de carbono, evitando que alcance el estado materia degenerada. En estas estrellas más grandes, la quema de carbono eventualmente iniciados.