Helyum Parlaması (helium flash)

Bir helyum parlaması, kırmızı dev evreleri sırasında düşük kütleli yıldızların (0,8 M ile 2,0 Mgüneş kütlesi arasında) çekirdeğindeki üçlü alfa prosesiyle büyük miktarlarda helyumun karbona (çok kısa) termal bir kaçak nükleer füzyonudur. Birikmekte olan beyaz cüce yıldızların yüzeyinde de, çok daha nadir olarak, kaçak helyum füzyon prosesi meydana gelebilir.

Düşük kütleli yıldızlar, normal helyum füzyonunu başlatmak için yeterli gravitasyonal basınç üretemezler. Çekirdekteki hidrojen tükendiğinde, geride kalan helyumun bir kısmı, termal basınçtan ziyade kuantum mekanik basınç tarafından gravitasyonal çökmeye karşı desteklenen dejenere maddeye sıkıştırılır. Bu, çekirdekte helyum füzyonuna (veya helyum yanmasına) neden olacak kadar sıcak olan yaklaşık 100 milyon kelvin'e ulaşana kadar çekirdeğin yoğunluğunu ve sıcaklığını arttırır.

Bununla birlikte, dejenere maddenin bir temel özelliği, sıcaklıktaki artışların, termal basınç dejenerasyon basıncını aşacak kadar yüksek olana kadar maddenin hacminde bir artış üretmemesidir.

Ana dizi yıldızlarında, termal genleşme çekirdek sıcaklığını düzenler, ancak dejenere çekirdeklerde bu gerçekleşmez. Helyum füzyonu sıcaklığı arttırır, bu da füzyon hızını arttırır, bu da kaçak bir reaksiyonda sıcaklığı daha da arttırır. Sonuçta, yalnızca birkaç dakika süren, ancak kısa bir süre için tüm Samanyolu galaksisiyle karşılaştırılabilir bir oranda enerji yayan çok yoğun bir helyum füzyonu parlaması üretilir.

Normal düşük kütleli yıldızlarda, büyük enerji salınımı çekirdeğin çoğunun dejenerasyondan çıkmasına neden olur, bu da termal olarak genişlemesine izin verir ve helyum parlamasıyla salınan toplam enerji kadar enerji tüketir, kalan enerji yıldızın üst katmanlarında absorplanır. Bu nedenle, helyum parlaması çoğunlukla gözlemle tespit edilemez, sadece astrofiziksel modellerle tanımlanır.

Çekirdeğin genişlemesi ve soğumasından sonra yıldızın yüzeyi, eski yarıçapının ve aydınlıklığının yaklaşık % 2'sine ulaşana kadar 10 000 yıl gibi kısa bir sürede hızla soğur ve büzülür. Elektron-dejenere helyum çekirdeğinin yıldız kütlesinin yaklaşık % 40'ını ağırlığında olduğu ve çekirdeğin % 6'sının karbona dönüştürüldüğü tahmin edilmektedir.


Düşük kütleli yıldızların çekirdeğinde helyum füzyonu



Güneş'in zaman içindeki parlaklığı (https://faculty.wcas.northwestern.edu/~infocom/The%20Website/end.html)

 

https://en.wikipedia.org/wiki/Helium_flash

5 Haziran 2021

 

GERİ (yıldız)
GERİ (stellar nükleosentez)