Có đủ hydro còn lại sau khi một ngôi sao chết để một ngôi sao khác sẽ có đủ ánh sáng?

Một ngôi sao tiêu thụ khá nhiều hydro trong cuộc sống của nó và gần như "hút bụi" mọi thứ xung quanh nó. Sau khi nó chết (cuối cùng bởi siêu tân tinh sẽ lan truyền tất cả các thành phần của nó trong những năm ánh sáng), liệu có đủ hydro còn lại trong khu vực đó để thắp sáng một ngôi sao mới? Và ngôi sao đó sẽ ngắn hơn so với người tiền nhiệm của nó?

Có một số quan niệm sai lầm trong câu hỏi của bạn.

Đầu tiên, một ngôi sao không hút bụi mọi thứ xung quanh nó . Thay vào đó, nó hình thành từ sự ngưng tụ trong một đám mây khí, sau đó sụp đổ thành một ngôi sao nguyên sinh được bao quanh bởi một đĩa khí, có thể đóng góp thêm vật chất. Khi được hình thành theo cách này, một ngôi sao thường không thu được nhiều khí hơn (ngoại lệ là các sao nhị phân cộng sinh, v.v.).

Thứ hai, một ngôi sao có khối lượng vượt quá M ⊙ sẽ (thường sau một thời gian dài) bị siêu tân tinh, khi phần lớn đường bao của nó bị đưa trở lại không gian. Khí đó vẫn chủ yếu là hydro, mặc dù được làm giàu bằng 'kim loại' (các nguyên tố không nguyên thủy). Tuy nhiên, khí nóng và di chuyển nhanh và do đó không ở trong điều kiện để tạo thành một ngôi sao khác.$\sim8$$_\odot$

Thứ ba, khí từ siêu tân tinh cuối cùng sẽ trộn với khí khác và hòa tan vào nhóm chung của môi trường liên sao (ISM). Một số trong đó có thể nguội đi để tạo thành một đám mây phân tử (như đám mây khí nơi phân tử chiếm ưu thế), từ đó có thể trở thành nơi hình thành sao mới.$H_2$

Chúng ta biết rằng Mặt trời đã được hình thành từ vật liệu được làm giàu, là hỗn hợp của khí nguyên thủy với sự phóng ra của một số siêu tân tinh.

Mặt trời của chúng ta là một ngôi sao thế hệ thứ 3 hoặc thứ 4, vì vậy, có đủ hydro để tạo ra nhiều ngôi sao hơn.

Chúng ta biết điều này bởi vì hệ mặt trời của chúng ta khá giàu các nguyên tố nặng, điều đó có nghĩa là phải có ít nhất 1, và có lẽ 2 hoặc 3 siêu tân tinh đã tạo ra các nguyên tố nặng hơn này tạo ra tất cả các hành tinh đá, tiểu hành tinh, sao chổi, v.v.

Người ta nghi ngờ rằng mặt trời của chúng ta sẽ thải đủ hydro để tạo ra một ngôi sao khác. Bây giờ thì quá nhỏ.

Ngoài ra, nếu bạn nhìn vào các trụ cột của sự sáng tạo, đó là một tinh vân được tạo ra bởi một siêu tân tinh, bạn có thể thấy các giai đoạn đầu của sự hình thành sao xảy ra ngay bây giờ.

Đầu tiên, cảm ơn @ LCD3 đã dẫn tôi đi đúng con đường ở đây. Câu trả lời ban đầu của tôi là không chính xác, và vì vậy tôi đã thoát khỏi nó.

Một siêu tân tinh xảy ra khi một ngôi sao rất lớn không còn có thể duy trì đủ phản ứng tổng hợp hạt nhân để chống lại lực hấp dẫn của chính nó đẩy vào bên trong nó. Điều này xảy ra sau khi ngôi sao đã trải qua các giai đoạn hợp nhất khác nhau. Thông thường, nó bắt đầu bằng việc nung chảy hydro thành helium. Đây là loại hợp nhất mà bạn có thể đã nghe nói nhiều nhất vì các ngôi sao chủ yếu là hydro và helium. Tuy nhiên, có những quá trình hợp hạch khác cũng quan trọng không kém khi kéo dài tuổi thọ của một ngôi sao, hợp nhất các yếu tố nặng hơn.

Một ngôi sao bắt đầu bằng cách nung chảy hạt nhân hydro thành hạt nhân helium sâu trong lõi của nó. Đây là cách ngôi sao tạo ra năng lượng và chịu trách nhiệm gián tiếp cho ngôi sao tỏa sáng. Tuy nhiên, chỉ có rất nhiều sự hợp nhất này mà một ngôi sao có thể trải qua trong lõi của nó. Khi hydro bị cạn kiệt, các sinh vật ngôi sao nung chảy helium ở đó. Nó tiếp tục phản ứng tổng hợp hydro ở các lớp bên ngoài, nơi vẫn còn hydro. Cuối cùng, ngôi sao hết helium trong lõi và bắt đầu hợp nhất các nguyên tố nặng hơn. Phản ứng tổng hợp hydro tiếp tục ở các lớp ngoài cùng, với phản ứng tổng hợp helium xảy ra ở các lớp thấp hơn.

Thật không may, quá trình chỉ có thể diễn ra quá lâu và cuối cùng ngôi sao không thể chống lại trọng lực nữa. Trong các ngôi sao rất lớn, điều này dẫn đến một siêu tân tinh, nó phóng ra phần lớn khối lượng của một ngôi sao vào không gian. Trong tất cả các vật chất bỏ đi, liệu còn đủ hydro để tạo thành một ngôi sao mới? Chà, không có nhiều hydro như lúc sinh ra sao. Trong các tiền thân siêu tân tinh có khối lượng tương đối thấp, có thể không có đủ hydro để tạo thành một ngôi sao mới. Tuy nhiên, trong các ngôi sao có khối lượng rất cao, vẫn còn một lượng đáng kể. Cái này có thểhình thành một ngôi sao mới? Có lẽ không lâu nữa, vì hydro sẽ bị siêu tân tinh ném vào không gian, và nó sẽ không đậm đặc. Sẽ không dễ dàng để nó sụp đổ thành một đám mây khí để tạo thành một nguyên mẫu. Tôi sẽ không loại trừ điều này đối với các ngôi sao có khối lượng rất lớn, nhưng trong tàn dư của nhiều ngôi sao, có lẽ sẽ không có đủ hydro để tạo thành một ngôi sao mới.

Tôi hi vọng cái này giúp được.

Nguồn để giải thích lớp: http://www.astronomynotes.com/evolutn/s5.htm . Ngoài ra, rất cám ơn @ LCD3.