Mặt trời đã lấy hydro ở đâu để làm việc nếu nó thuộc thế hệ sao thứ 3?

Như tôi thấy ở đây , Mặt trời thuộc nhóm sao I, là thế hệ thứ 3 của các ngôi sao trong vũ trụ của chúng ta. Sao thế hệ 1 là Dân số III, Thế hệ 2 là Dân số II và Thế hệ thứ 3 là Dân số I.

Khi thế hệ 1 (Quần thể III) của các ngôi sao chết, điều đó có nghĩa là phần lớn hydro đã bị đốt cháy thành helium. Sao chết khi không còn hydro. Sau đó, thế hệ sao thứ 2 (Dân số II) xuất hiện và họ hợp nhất một phần hydro khác thành các nguyên tố nặng hơn.

Nếu thế hệ sao thứ 1 và thứ 2 đốt cháy hydro thành helium và các nguyên tố nặng hơn, thì không phải 90% tất cả hydro của vũ trụ đã được chuyển đổi thành helium và thứ gì khác? Nếu có, thì không nên có đủ hydro để tạo ra Mặt trời.

CẬP NHẬT 1

Cảm ơn tất cả các câu trả lời của bạn. Chúng rất hữu ích. Bây giờ một câu hỏi con mới xuất hiện. Khi ngôi sao chết đi, giống như Mặt trời của chúng ta, nó sẽ gửi các lớp bên ngoài và lõi trở thành màu trắng / lùn khác. Trong trường hợp này, ngôi sao mới chỉ có thể được hình thành từ hydro từ lớp bên ngoài. Các câu hỏi bao nhiêu phần trăm hydro sao ban đầu sau khi đốt nó thành helium đi từ lớp ngoài này ra ngoài vũ trụ?

Hầu hết khí của thiên hà không được tích hợp vào các ngôi sao và vẫn tồn tại dưới dạng khí và bụi. Đây không thực sự là lĩnh vực chuyên môn của tôi, nhưng các bài báo như Evans et al. 2008 và Matthews và cộng sự. Năm 2018 dường như gợi ý rằng trong Đám mây phân tử khổng lồ nơi hầu hết các ngôi sao ở dạng thiên hà Milky Way, hiệu suất hình thành sao là khoảng 3-6%. Vì vậy, phần lớn khí (94-97%) không được tạo thành sao. Trong các môi trường rất dày đặc như các cụm sao cầu, được hình thành sớm hơn nhiều trong lịch sử của Dải Ngân hà, hiệu quả hình thành sao tăng cao xấp xỉ. 30%. Tỷ lệ được trích dẫn chính tắc cho các thiên hà xoắn ốc "thông thường" như Dải Ngân hà là khoảng 1 khối lượng mặt trời của các ngôi sao mới được tạo ra mỗi năm, rất thấp so với toàn bộ thiên hà.

Các ngôi sao cũng tạo ra một lượng khá lớn các lớp bên ngoài giàu hydro của chúng trong các giai đoạn khổng lồ đỏ sau đó khi gió sao mạnh hơn và bầu khí quyển mở rộng một lượng rất lớn (bán kính của Mặt trời trong giai đoạn khổng lồ đỏ sẽ nói về Trái đất quỹ đạo bây giờ). Ngoài ra ở trạng thái cuối khi sao lùn trắng được hình thành, đó chỉ là lớp lõi và lớp bên trong tạo thành sao lùn trắng. Khối lượng sao lùn trắng điển hình gấp khoảng 0,6 lần khối lượng Mặt trời ( S. Kepler et al. 2006) và do đó, sẽ có một lượng không khí bên ngoài giàu hydro không được sử dụng còn sót lại sau khi ngôi sao chết. Đối với các ngôi sao có khối lượng cao hơn, thậm chí nhiều khối lượng đi vào lớp vỏ (bị đẩy ra ở tốc độ cao) hơn là đi vào ngôi sao neutron còn lại. Những ngôi sao có khối lượng cao này hiếm hơn nhiều; hầu hết các ngôi sao của Dải Ngân hà là những ngôi sao lùn M mờ nhạt, mát mẻ.

Tôi nghĩ bạn đã trả lời câu hỏi của riêng bạn.

Nếu thế hệ sao thứ 1 và thứ 2 đốt cháy hydro thành helium và các nguyên tố nặng hơn, thì nó có giống như 90% của tất cả hydro vũ trụ đã được chuyển đổi thành helium và một cái gì khác không? Nếu có, thì không nên có đủ hydro để tạo ra Mặt trời.

Rõ ràng Mặt trời có đủ Hydrogen để hình thành và vũ trụ không phải là 90% Helium và các nguyên tố nặng hơn (thực tế là ~ 74% Hydrogen, ~ 24% Helium và một phần các nguyên tố nặng hơn ). Điều đó có nghĩa là các thế hệ sao thứ nhất và thứ hai đã không đốt cháy hầu hết Hydrogen và các giả định cơ bản của bạn là sai.

Giả định chính xác của bạn xuất phát từ tuyên bố

Ngôi sao [A] chết khi không còn hydro.

Một tuyên bố chính xác hơn sẽ là "Một ngôi sao chết khi không còn hydro trong lõi" ¹ . Một khi lõi hết hydro để nung chảy, nó thường không thể hỗ trợ áp lực hấp dẫn khi cố nén nó và nó bắt đầu các giai đoạn của cái chết. Tuy nhiên, lớp vỏ bên ngoài xung quanh lõi, có thể chiếm tới 50-70% khối lượng của một ngôi sao, không bao giờ bị hợp nhất, do đó vẫn là Hydrogen.

¹ Về mặt kỹ thuật của nó phức tạp hơn thế, và khái niệm về một khi một ngôi sao "chết" cũng không phải là phân ranh giới. Nhưng đó là một câu hỏi cho một ngày khác.

Câu hỏi đặt ra là nếu thế hệ sao thứ 1 và thứ 2 đốt cháy hydro thành helium và các nguyên tố nặng hơn, thì nó có giống như 90% của tất cả hydro vũ trụ đã được chuyển đổi thành helium và một cái gì khác không?

Chỉ một phần rất nhỏ của hydro nguyên thủy đã được chuyển đổi thành helium hoặc một cái gì đó khác. Giải thích là gấp bốn lần.

1. Hầu hết hydro nguyên thủy của vũ trụ nằm giữa các thiên hà. Một phần khí liên thiên hà này có thể bị thiên hà bắt giữ, nhưng phần lớn có lẽ sẽ không bao giờ.
2. Hầu hết hydro trong một thiên hà ở dạng môi trường giữa các vì sao nóng đến nóng. Một số khí liên sao này có thể ngưng tụ để tạo thành đám mây khí liên sao, nhưng như trường hợp của môi trường giữa các thiên hà, phần lớn môi trường liên sao này có lẽ sẽ không bao giờ được đưa vào một ngôi sao.
3. Trong khi một số khí trong đám mây khí liên sao không sụp đổ để hình thành các ngôi sao và hành tinh, quá trình này cực kỳ kém hiệu quả. Hơn 90% khí trong đám mây khí được đẩy ra môi trường liên sao trong quá trình hình thành sao.
4. Trong khi một số hydro trong một ngôi sao thực sự được chuyển đổi thành helium hoặc các nguyên tố lớn hơn, thì quá trình đốt cháy này không đầy đủ. Các ngôi sao nằm trong khoảng từ 1/2 đến 5 khối lượng mặt trời đẩy ra rất nhiều hydro trong quá trình cái chết của chúng.

Điều đó nói rằng, sự hình thành sao trong thiên hà của chúng ta hiện đang giảm mạnh so với những gì nó đã ở đỉnh cao. Lý do không phải là hydro đã được chuyển đổi thành helium và các nguyên tố lớn hơn. Lý do là thay vào đó, rất nhiều hydro hiện đang bị khóa trong các ngôi sao có khối lượng thấp. Tuổi thọ của một ngôi sao có khối lượng bằng một nửa mặt trời gấp nhiều lần tuổi hiện tại của vũ trụ và thời gian tồn tại này tăng lên khi khối lượng sao giảm. Tất cả các ngôi sao có khối lượng thấp đã từng hình thành vẫn là những ngôi sao và điều đó tạo ra rất nhiều hydro bị khóa.