Skąd Słońce współpracowało z wodorem, jeśli znajduje się w trzeciej generacji gwiazd?

Jak widzę tutaj , Słońce należy do grupy gwiazd Population I, która jest 3. generacją gwiazd w naszym wszechświecie. Gwiazdy 1. generacji to Populacja III, 2. generacji to Populacja II, a 3. generacja to Populacja I.

Kiedy umarła 1. generacja (Populacja III) gwiazd, oznacza to, że większość wodoru została spalona na helu. Gwiazdy umierają, gdy nie ma już wodoru. Później pojawiła się druga generacja gwiazd (Populacja II), które łączą kolejną porcję wodoru w cięższe pierwiastki.

Jeśli 1. i 2. generacja gwiazd spaliły wodór do helu i cięższych pierwiastków, to czy nie powinno być tak, że 90% całego wodoru wszechświata jest już przekształcone w hel i coś innego? Jeśli tak, to nie powinno być wystarczającej ilości wodoru, aby Słońce.

AKTUALIZACJA 1

Dziękuję za wszystkie odpowiedzi. Są bardzo przydatne. Teraz pojawiło się nowe zapytanie. Kiedy gwiazda umiera, podobnie jak nasze Słońce, wysyła zewnętrzne warstwy, a rdzeń staje się biały / inny karzeł. W tym przypadku nową gwiazdę można utworzyć tylko z wodoru z warstwy zewnętrznej. Pytanie, jaki jest procent początkowego wodoru gwiazdy po spaleniu go w helu, przechodzi z tej zewnętrznej warstwy do kosmosu?

Większość gazu galaktyki nie jest włączona w gwiazdy i pozostaje w postaci gazu i pyłu. To nie jest moja specjalizacja, ale artykuły takie jak Evans i in. 2008 i Matthews i in. Rok 2018 wydaje się sugerować, że w gigantycznych obłokach molekularnych, w których powstaje większość gwiazd w Drodze Mlecznej, wydajność formowania się gwiazd wynosi około 3-6%. Zdecydowana większość gazu (94-97%) nie jest przekształcana w gwiazdy. W bardzo gęstych środowiskach, takich jak gromady kuliste, które powstały znacznie wcześniej w historii Drogi Mlecznej, efektywność formowania się gwiazd osiąga nawet ok. 30% Kanoniczny współczynnik cytowania „regularnych” galaktyk spiralnych, takich jak Droga Mleczna, wynosi około 1 masy Słońca nowych gwiazd rocznie, co jest bardzo niskie w całej galaktyce.

Gwiazdy wydzielają również spore ilości swoich zewnętrznych, bogatych w wodór warstw zewnętrznych podczas późniejszych faz czerwonego olbrzyma, gdy wiatr gwiezdny jest silniejszy, a atmosfera rozszerza się ogromnie (promień Słońca podczas fazy czerwonego giganta będzie mniej więcej taki, jak Ziemia orbita jest teraz). Również w stanie końcowym, gdy powstaje biały karzeł, tylko rdzeń i wewnętrzne warstwy tworzą białego karła. Typowa masa białego karła jest około 0,6 razy większa od masy Słońca ( S. Kepler i in. 2006), a więc po śmierci gwiazdy pozostanie spora ilość nieskażonej bogatej w wodór atmosfery zewnętrznej. W przypadku gwiazd o większej masie nawet więcej masy trafia do (wyrzuconej z dużą prędkością) obwiedni niż do pozostałej gwiazdy neutronowej. Te gwiazdy o dużej masie są jednak znacznie rzadsze; większość gwiazd Drogi Mlecznej to słabe, chłodne karły M.

Myślę, że odpowiedziałeś na własne pytanie.

jeśli 1. i 2. generacja gwiazd paliły wodór do helu i cięższych pierwiastków, to czy powinno to być 90% całego wodoru wszechświata już przekształconego w hel i coś innego? Jeśli tak, to nie powinno być wystarczającej ilości wodoru, aby Słońce.

Najwyraźniej Słońce ma wystarczającą ilość wodoru do utworzenia, a wszechświat nie zawiera 90% helu i cięższych pierwiastków (w rzeczywistości ~ 74% wodoru, ~ 24% helu i część cięższych pierwiastków ). Oznacza to, że pierwsza i druga generacja gwiazd nie spaliła większości wodoru, a twoje podstawowe założenia są błędne.

Twoje główne błędne założenie pochodzi z oświadczenia

[A] gwiazda umiera, gdy nie ma już wodoru.

Bardziej poprawnym stwierdzeniem byłoby „Gwiazda umiera, gdy w jej rdzeniu nie ma wodoru” ¹ . Gdy rdzeń skończy się z wodoru do stopienia, na ogół nie jest w stanie wytrzymać ciśnienia grawitacyjnego, próbując go zagęścić, i rozpoczyna etapy śmierci. Jednak zewnętrzna powłoka wokół rdzenia, która może stanowić 50-70% masy gwiazdy, nigdy się nie stapia, pozostawiając wodór.

¹ Technicznie jest to bardziej skomplikowane, a pojęcie „kiedy gwiazda” umiera ”nie jest dobrze wytyczone. Ale to kolejne pytanie na inny dzień.

Pytanie brzmi: czy 1. i 2. generacja gwiazd spaliła wodór do helu i cięższych pierwiastków, to czy powinno to być 90% całego wodoru wszechświata już przekształconego w hel i coś innego?

Tylko niewielka część pierwotnego wodoru została przekształcona w hel lub coś innego. Wyjaśnienie jest czterokrotnie.

1. Większość pierwotnego wodoru we wszechświecie leży między galaktykami. Część tego międzygalaktycznego gazu może zostać przechwycona przez galaktykę, ale duża część tego prawdopodobnie nigdy nie będzie.
2. Większość wodoru w galaktyce ma postać ciepłego do gorącego ośrodka międzygwiezdnego. Część tego międzygwiezdnego gazu może kondensować, tworząc międzygwiezdną chmurę gazową, ale podobnie jak w przypadku ośrodka międzygalaktycznego, większość tego międzygwiezdnego ośrodka prawdopodobnie nigdy nie zostanie włączona do gwiazdy.
3. Podczas gdy część gazu w międzygwiezdnej chmurze gazu zapada się tworząc gwiazdy i planety, proces ten jest niezwykle nieefektywny. Ponad 90% gazu w chmurze gazowej zostaje wyrzucone do ośrodka międzygwiezdnego podczas procesu tworzenia gwiazdy.
4. Podczas gdy część wodoru w gwieździe jest rzeczywiście przekształcana w hel lub bardziej masywne pierwiastki, to spalanie jest niepełne. Gwiazdy o masie mniej więcej od 1/2 do 5 mas słonecznych wyrzucają dużo wodoru podczas swoich śmiertelnych przypływów.

To powiedziawszy, tworzenie gwiazd w naszej galaktyce jest teraz drastycznie zmniejszone w porównaniu z tym, co było u szczytu. Powodem nie jest to, że wodór został przekształcony w hel i bardziej masywne pierwiastki. Powodem jest zamiast tego, że duża część wodoru jest teraz zamknięta w gwiazdach o niskiej masie. Żywotność gwiazdy o masie połowy Słońca jest kilkakrotnie większa niż obecny wiek wszechświata, a życie to rośnie wraz ze spadkiem masy gwiazdy. Wszystkie gwiazdy o niskiej masie, które kiedykolwiek powstały, wciąż są gwiazdami, co powoduje wiele zamkniętego wodoru.