Como pode haver 1.000 ancestrais estelares diante do nosso Sol?

Recentemente, ouvi de algumas fontes ^* que o Sol é uma estrela da 1.000ª geração, o que significa que ele tinha mil estrelas que vieram antes com base em seu conteúdo de elementos pesados.

Entendo que as supernovas de estrelas anteriores criaram os elementos mais pesados ​​e foram incorporados ao Sol quando ele se formou, e podemos calcular a geração com base nisso.

Minha pergunta é baseada na idade do universo e na idade do Sol e na idade média das estrelas na galáxia.

Basicamente, o universo tem ~ 13,7 bilhões de anos, o sol tem ~ 4,6 bilhões de anos (e resta ~ 5 bilhões de anos de vida), o que significa que foi formado quando o universo tinha ~ 9,1 bilhões de anos.

Para 1.000 estrelas viverem nesse período de tempo, essas estrelas teriam uma vida útil média de ~ 9 milhões de anos (sem incluir o tempo entre as estrelas). Isso equivale a cada uma dessas mil estrelas com uma massa média de ~ 100-150 massas solares, de modo que suas vidas seriam suficientemente curtas para não ultrapassar a vida útil de ~ 9 milhões de anos.

Então, basicamente, havia 1.000 estrelas que viveram e morreram antes do nosso Sol, todas elas enormes monstros. Isso tudo parece tão improvável. Como isso pode ser?

^{* Programas de TV, não me lembro quais}

O Sol é na verdade uma estrela de terceira geração. O que quero dizer com isso é que existem elementos químicos no Sol que foram feitos dentro de outra estrela, mas essa estrela em si só pode ter feito esses elementos porque tinha material nela que também deveria ter sido feito dentro de estrelas anteriores da segunda geração. Eventualmente, voltamos às estrelas da primeira geração, nascidas do gás primordial do big bang que quase não continha elementos pesados ​​(além do hélio).

Isso é um bocado, então deixe-me explicar usando um exemplo - bário.

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Mas espere um minuto! Essa estrela anterior já deve ter elementos de pico de ferro em seu interior para atuar como uma "semente" para a produção de bário pelo processo s. Estes não foram e não puderam ser feitos dentro dessa estrela. Eles devem ter sido feitos em uma estrela anterior, provavelmente uma estrela massiva, que queimou todos os estágios de fusão nuclear antes de explodir como uma supernova, lançando elementos pesados, incluindo elementos de pico de ferro, no meio interestelar. Essa estrela anterior também poderia ter seus próprios ancestrais (ricos em metais), mas, no final das contas, à medida que voltamos no tempo, chegamos a um ponto em que a estrela anterior foi a primeiraestrela de geração, feita de gás H / He primordial, quase sem elementos pesados. Essas primeiras gerações (também conhecidas como estrelas da população III, para confundir) provavelmente foram muito massivas e tiveram vida curta - alguns milhões de anos. Eles nasceriam quando o universo tivesse algumas centenas de milhões de anos e não podemos ver exemplos deles em nossa galáxia hoje.

Tentar definir com mais precisão o que quero dizer com "geração".

• Primeira geração - feita a partir de material primordial do big bang.
• Segunda geração - uma estrela feita apenas a partir dos detritos das estrelas mortas da primeira geração, enriquecida em elementos pesados, mas sem elementos primários do processo s.
• Terceira geração - uma estrela feita de material já enriquecido em elementos pesados ​​e incluindo elementos que são produzidos no processo s dentro das estrelas da segunda (ou terceira) geração anteriores.

É por isso que afirmo que o Sol pode ser classificado como uma "estrela de terceira geração" - contém átomos / núcleos que devem estar dentro de pelo menos duas estrelas anteriores.

Mas você não deve interpretar isso muito literalmente. Existem grãos de material presos dentro de meteoritos que consistem em sólidos que já estavam presentes no material pré-solar. Isso é importante porque acredita-se que esses grãos tenham se formado em eventos estelares individuais e que suas composições isotópicas possam ser estudadas. Eles nos dizem que o Sol se formou a partir de material que esteve dentro de muitas estrelas diferentes de tipos diferentes.

Os cálculos da evolução estelar e da nucleossíntese nos contam a mesma história. Por exemplo, embora a maior parte do oxigênio tenha sido produzida em estrelas massivas submetidas a uma supernova de colapso do núcleo, esses eventos não produzem tanto carbono. A relação C / O nos diz que a maior parte do carbono vem dos ventos de estrelas AGB de massa intermediária. Elementos pesados ​​como urânio podem ser produzidos predominantemente em colisões de estrelas de nêutrons, mas outros como bário e estrôncio não são.

Os detalhes de quantos ancestrais contribuíram para o Sol não têm uma resposta simples. Grande parte do hidrogênio e hélio solares pode ser pura; alguns já passaram por mais de uma estrela. Elementos mais pesados ​​(com alguma barra de lítio) passaram por pelo menos uma estrela. O fato de termos elementos do processo s como Ba, Sr, La e Ce, formados pela captura de nêutrons em elementos do pico de ferro, indica que eles passaram por pelo menos duas estrelas.

$10^{8}$$\sim$

A razão pela qual você está confuso com o argumento da sua vida é que ignorou a possibilidade de o Sol ser feito de estrelas que viveram ao mesmo tempo em diferentes partes da Galáxia. O material que eles expeliram perto do fim de suas vidas acabou de ser completamente misturado.

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$^2$$10 (M/M_{\odot})^{-5/2}$