Nucl; осинт; зоряний
Утворення цих нових елементів, тобто синтез нових атомних ядер, називається нуклеосинтезом. Ця будівельна гра, яка є зоряним нуклеосинтезом, також є джерелом виробництва енергії, яку випромінюють зірки. Загальна причина полягає в тому, що для того, щоб об’єднати два ядра, які зазвичай відштовхуються одне від одного через свої електричні заряди одного знака (кулонівське відштовхування), необхідно, щоб деякі їх протони виганяли свій заряд, перетворюючись на нейтрони. Однак маса протона та нейтрона не зовсім однакова. Існує невелика "непотрібна" різниця в масі. Те, що перетворюється в енергію (головним чином у фотонах - гамма, тобто в дуже високоенергетичному випромінюванні).
Коли температура і тиск досягнуть достатнього рівня в центрі Т-Тельця, реакції синтезу ядер можуть розпочатися, і вони заволодітимуть. І зараз це надовго. Причина подвійна: з одного боку, тому що зірки містять значні маси палива, що підлягає перетворенню, але перш за все тому, що реакції злиття ядер якимось чином пом'якшуються за рахунок участі в процесі слабкої взаємодії.
Таким чином виявилося, що зірки виробляють енергію, яка потім випромінюється переважно у вигляді електромагнітного випромінювання, з частки їх маси. Сам механізм дуже економічний, оскільки коефіцієнт c² відповідає дуже великій кількості, і тому мало перетвореної маси відповідає великій кількості енергії. Детальніше, це перетворення відбувається на рівні атомних ядер.
Логіка всіх цих часто дуже складних процесів полягає в енергетичному балансі. Якщо реакції синтезу виробляють більше енергії, ніж вони споживають, щоб з’єднати ядра, бізнес вигідний, якщо не процвітати, як це було в часи водню та гелію, інакше це банкрутство. Щось, що відбувається в результаті синтезу ядер заліза. Зірки, які досягли цієї стадії (приблизно ті, чия початкова маса перевищувала 8 мас Сонця), не мають виходу. Їх серце руйнується само собою, оболонка вибухає - це явище наднової.
Залізний пік
Кожен етап, тобто кожен синтез елемента, важчого за попередній, є менш ефективним, ніж той, що йому передував. Тому він коротший, а також утворює менше нових ядер. Це допомагає частково зрозуміти, чому одних елементів більше, ніж інших у Всесвіті. Але якби ми зупинилися на цьому, ми не зрозуміли б, чому ми можемо зустріти також елементи важчі заліза (свинець, золото, уран тощо). Рішення полягає в тому, що нуклеосинтез не відбувається виключно в межах зірок, принаймні не лише протягом їх тривалого та мирного існування. Таким чином, найважчі елементи отримують вигоду від феноменальної енергії вибуху наднової.
Термоядерні реакції, що відбуваються в серці зірок, утворюють фотони, які несуть більшу частину енергії від ядерних синтезів, кілька античастинок швидко знищуються при контакті з оточуючими електронами, а також велику кількість нейтрино, які можуть брати участь у евакуації енергія зірки. Ці нейтрино також протягом декількох десятиліть ставлять загадку, вирішення якої сьогодні є, можливо, лише частковою.
Нейтрино (або, у цьому випадку, щоб дотримуватися домовленостей фізиків, зоряні антинейтрино) створюються кожного разу, коли протон перетворюється на нейтрон. Оскільки нейтрино витягують себе із зірки, практично не знаючи жодної взаємодії з речовиною, через яку вони проходять (на відміну від фотонів, повідомлення яких повністю розшифровується, коли вони доходять до нас), їх дослідження теоретично дозволяє мати глибокий "погляд" на центральні райони зірка. На практиці жоден сучасний прилад не може виявити нейтрино, що надходять від інших зірок. Лише нейтрино сонячного походження були виявлені та вивчені з 1950-х рр. Проте вони мають значний дефіцит порівняно з тим, що пропонують сонячні моделі. Протягом кількох десятиліть здається, що Сонце випромінює втричі менше нейтрино, ніж очікувалося.
Висловлено багато пояснень. Деякі називають сонце холоднішим (вірніше, менш жарким!), Ніж те, що розраховують звичайні моделі. Можливо, ми навіть іноді додавали, оскільки наша зірка зазнає тимчасового падіння режиму, що буде пов'язано з циклами тривалого періоду та, можливо, періодичними варіаціями діаметра. фізика частинок допускає інше пояснення: нейтрино, які не мають маси в Стандартній моделі, насправді могли б мати. У цьому випадку теорія передбачає, що нейтрино, які у випадку тих, що утворюються в зірках, є електронними нейтрино, можуть "коливатися", тобто циклічно трансмутуватися під час їх проходження через оболонку, сонячну, в нейтрино інших інший вид (мюонні та тау-нейтрино). Якщо це так, ми можемо легко зрозуміти, що врешті-решт захоплюється лише третина очікуваних електронних нейтрино.
У 1998 р. Коливання (між мюонними та тау-нейтрино) були виявлені під час експерименту Супер-Каміоканде, проведеного в Японії. Зовсім недавно результати, отримані в Садбері, Канада, здавалося, вказували в тому ж напрямку. Це дає можливість зробити висновок, що маса мюонних і тау-нейтрино дуже ймовірна (але дуже мала), і зробити існування маси електронних нейтрино дуже правдоподібним, хоча існують і інші варіанти.