Kas yra trigubo alfa procesas?

Trigubo alfa procesas yra priemonė, kuria žvaigždės sulieja helio branduolius į anglies ir deguonies branduolius, kai išnaudoja vandenilio kurą. Norint pradėti trigubo alfa procesą, reikia nuolatinės temperatūros, viršijančios 100,000,000 100 XNUMX K, ir pakankamo helio tankio. Taip nutinka, kai žvaigždė pradeda kaupti didelius helio pelenų kiekius savo šerdyje deginant vandenilį. Helis neturi kur dingti ir negamina savo energijos, todėl kaupiasi šerdyje ir susitraukia. Susitraukimas labai padidina šilumą ir slėgį. Esant XNUMX megakelvinų, prasideda trigubo alfa procesas, dar žinomas kaip helio deginimas.

Trigubo alfa procesas gavo savo pavadinimą, nes procesas yra trijų alfa dalelių susiliejimas. Alfa dalelė yra du protonai ir du neutronai, sujungti kartu, o tai yra tas pats, kas helio branduolys. Esant milžiniškam slėgiui žvaigždės šerdyje, du helio branduoliai gali būti priversti susijungti į berilio branduolį, išskirdami gama spinduliuotę. Berilio branduolys nestabilus, per 2.6×10-16 sekundžių vėl subyra į helio branduolius. Bet jei nuolat sukuriama pakankamai berilio branduolių, ilgainiui vienas susijungs su kitais energingais helio branduoliais ir sukurs anglį – branduolį, kuriame iš viso yra šeši protonai ir šeši neutronai.

Trigubo alfa procesas vyksta visose mažos ir vidutinės masės žvaigždėse (0.6–10 Saulės masių) vėlyvoje jų gyvavimo stadijoje. Po Raudonojo milžino etapo, kuriame tradicinis vandenilis deginamas suspaustame apvalkale aplink helio šerdį, šerdis subyra ir pradeda degti helis, paleidžiant žvaigždę į Asimptotinę milžinišką Hertzsprung-Russell diagramos atšaką, kuri lygina žvaigždės šviesumą su spektriniu tipu. .

Trigubos alfa reakcijos greitis labai priklauso nuo šerdies temperatūros – reakcijos greitis yra temperatūros iki 30 laipsnio ir tankio kvadrato sandauga. Mažose žvaigždėse helio šerdis tampa tokia tanki, kad tampa išsigimusios medžiagos forma, kur temperatūros padidėjimas neatitinka tūrio padidėjimo. Tai gali sukelti pabėgusią trigubą alfa reakciją, vadinamą helio pliūpsniu, kai 60–80% šerdyje esančio helio sudeginama per kelias minutes. Didesnėms žvaigždėms helis pradeda lydytis ant apvalkalo, esančio už anglies šerdies, neleisdamas jam pasiekti išsigimusios medžiagos būsenos. Šiose didesnėse žvaigždėse galiausiai prasideda anglies deginimas.