Gli step dell'esplosione di un supernova da collasso gravitazionale

Buonasera.
Sto cercando di mettere insieme tutte le sequenze di eventi che portano all'esplosione di una supernove a collasso gravitazionale. E' gradito il vostro aiuto. Grazie

1. Una stella alla fine della sua vita, ha sintetizzato in sequenza: idrogeno, elio, carbonio, ossigeno, neon e silicio, creando una struttura cosiddetta a cipolla dove ogni elemento brucia in uno strato
2. Infine il silicio produce ferro la cui fusione è endotermica
3. Questo è l'inizio del destino finale comune a tutte le stelle, indipendentemente dalla loro massa


4. Consideriamo il caso delle stelle avente come limite inferiore le 8 masse solari e come limite superiore le 120 masse solari che seguono ancora un'altra evoluzione. I limiti considerati sono valori stimati, NON SONO PRECISI PER LIMITI DI PRECISIONE DEI CALCOLI
5. Appena viene meno la produzione di energia nel nucleo (vedi p. 2), la forza di gravità non è più controbilanciata dalla pressione di radiazione , la stella crolla su se stessa, facendo aumentare la temperatura e la densità nel nucleo (grandezze fisiche discriminanti)
6. Gli elettroni e i protoni del nucleo interagiscono (da dove derivano visto che il nucleo è formato da ferro ? dalla distruzione degli atomi di ferro ?) in un fenomeno chiamato CATTURA ELETTRONICA producendo neutrini e neutroni
7. I neutrini formano un fronte d'onda (una definizione più precisa più precisa) in uscita mentre i neutroni formano un nucleo
8. L'enorme massa della stella è in caduta libera verso il nucleo di neutroni, il quale essendo incomprimibile, crea un'onda d'urto di materia (quanta materia deve cadere sul nucleo di neutroni prima che si formi l'onda d'urto ? Come si forma una onda d'urto su un nucleo incomprimibile ?) che assorbe l'energia dal fronte d'onda dei neutrini
9. Il fronte d'urto di materia raggiunge la superficie della stella distruggendola

Mi aiutate a renderla più precisa

Citazione:

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Originariamente Scritto da gisa

Buonasera.
Sto cercando di mettere insieme tutte le sequenze di eventi che portano all'esplosione di una supernove a collasso gravitazionale. E' gradito il vostro aiuto. Grazie

1. Una stella alla fine della sua vita, ha sintetizzato in sequenza: idrogeno, elio, carbonio, ossigeno, neon e silicio, creando una struttura cosiddetta a cipolla dove ogni elemento brucia in uno strato
2. Infine il silicio produce ferro la cui fusione è endotermica
3. Questo è l'inizio del destino finale comune a tutte le stelle, indipendentemente dalla loro massa


4. Consideriamo il caso delle stelle avente come limite inferiore le 8 masse solari e come limite superiore le 120 masse solari che seguono ancora un'altra evoluzione. I limiti considerati sono valori stimati, NON SONO PRECISI PER LIMITI DI PRECISIONE DEI CALCOLI
5. Appena viene meno la produzione di energia nel nucleo (vedi p. 2), la forza di gravità non è più controbilanciata dalla pressione di radiazione , la stella crolla su se stessa, facendo aumentare la temperatura e la densità nel nucleo (grandezze fisiche discriminanti)
6. Gli elettroni e i protoni del nucleo interagiscono (da dove derivano visto che il nucleo è formato da ferro ? dalla distruzione degli atomi di ferro ?) in un fenomeno chiamato CATTURA ELETTRONICA producendo neutrini e neutroni

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Non va dimenticato che pressoché l'intera stella è composta da plasma neutro, cioè da atomi che non trattengono più gli elettroni negli orbitali, e quindi questi ultimi vagano un po' dovunque.
Quindi, anche nel nucleo della stella si trovano elettroni, che grazie alle estreme condizioni presenti si fondono coi protoni presenti (principalmente ferro).

Citazione:

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7. I neutrini formano un fronte d'onda (una definizione più precisa più precisa) in uscita mentre i neutroni formano un nucleo

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In condizioni normali, i neutrini quasi non interagiscono con la materia; tuttavia, quando il nucleo raggiunge densità ultra-elevate, la materia è così densa che persino i neutrini rimangono intrappolati. Iniziano quindi a rimbalzare continuamente (diffusione coerente) contro i nuclei atomici, muovendosi lentamente verso l'esterno per diffusione, come la luce dentro il Sole.
Quando la densità del nucleo in collasso supera una certa soglia, il collasso si arresta di colpo perchè interviene la forza forte in modo repulsivo e si genera un'onda d'urto idrodinamica violentissima che viaggia verso la superficie del nucleo.

Quando l'onda d'urto attraversa il ferro del nucleo esterno, dissocia i nuclei pesanti in protoni e neutroni liberi. Questo shock accelera drasticamente il processo di cattura elettronica, producendo un picco istantaneo di neutrini e nel momento in cui il flusso di neutrini raggiunge una regione esterna del nucleo dove la densità della materia scende al di sotto della soglia critica, la materia diventa improvvisamente trasparente ai neutrini.
In neutrini quindi vengono liberati tutti nello stesso millisecondo e viaggiano alla stessa velocità, nello spazio tridimensionale formano un guscio sferico in espansione: un fronte d'onda idrodinamico di pura radiazione neutrinica che precede di diverse ore la luce visibile dell'esplosione.

Citazione:

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8. L'enorme massa della stella è in caduta libera verso il nucleo di neutroni, il quale essendo incomprimibile, crea un'onda d'urto di materia (quanta materia deve cadere sul nucleo di neutroni prima che si formi l'onda d'urto ? Come si forma una onda d'urto su un nucleo incomprimibile ?) che assorbe l'energia dal fronte d'onda dei neutrini

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Non si tratta di quantità, ma di valori di densità. Per il resto, vedi sopra.

Citazione:

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9. Il fronte d'urto di materia raggiunge la superficie della stella distruggendola

Mi aiutate a renderla più precisa

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Non va dimenticato che pressoché l'intera stella è composta da plasma neutro, cioè da atomi che non trattengono più gli elettroni negli orbitali, e quindi questi ultimi vagano un po' dovunque.
Quindi, anche nel nucleo della stella si trovano elettroni, che grazie alle estreme condizioni presenti si fondono coi protoni presenti (principalmente ferro).


Modifico punto
6. Nel nucleo essendo la materia allo stato di plasma e a causa delle estreme condizioni di temperatura, densità e pressione, gli elettroni del ferro sono liberi di muoversi e di interagire con i protoni del ferro, formando un neutrino e un neutrone CATTURA ELETTRONICA.

1. Una stella passa la maggior parte delle sua vita in un fase detta di SEQUENZA PRINCIPALE, convertendo l'idrogeno in elio. Questo è un periodo di grande stabilità.

PS MA NON SI PUò VARIARE DIRETTAMENTE IL MESSAGGIO ORIGINALE ?

Citazione:

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Originariamente Scritto da gisa

PS MA NON SI PUò VARIARE DIRETTAMENTE IL MESSAGGIO ORIGINALE ?

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dopo un "tot" di ore no

invito a non scrivere in maiuscolo perché nei forum equivale ad urlare e non è permesso!

1. Una stella passa la maggior parte delle sua vita in un fase detta di sequenza principale, sintetizzando l'idrogeno in elio per creare la pressione di radiazione che sostiene il peso degli strati sovrastanti della stella (si può considerare anche l'energia termica). Questo è un periodo di grande stabilità, dove la stella emette energia in modo praticamente costante.

2. Con il passare dei miliardi di anni la stella arriva ad un punto in cui tutto l'idrogeno viene sintetizzato in elio. Il nucleo non produce più energia quindi tutta la stella collassa, comprimendo il nucleo nel quale aumenta la sua pressione e temperatura. Questo fa si che vengono raggiunte le condizioni per sintetizzare l'elio il carbonio. Con lo stesso procedimento vengono sintetizzati in sequenza: carbonio, ossigeno, magnesio e silicio. Alla fine la stella assume un struttura a cipolla, dove i diversi elementi sintetizzati continuano a bruciare in astrati sovrastanti il nucleo.
2. Infine il silicio produce ferro la cui fusione è endotermica(in quale elemento tenta di trasformarsi il ferro?
3. Questo è l'inizio del destino finale comune a tutte le stelle, indipendentemente dalla loro massa.


4. Consideriamo il caso delle stelle avente come limite inferiore le 8 masse solari e come limite superiore le 120 masse solari che seguono ancora un'altra evoluzione. I limiti considerati sono valori stimati, NON SONO PRECISI PER LIMITI DI PRECISIONE DEI CALCOLI
5. Appena viene meno la produzione di energia nel nucleo (vedi p. 2), la forza di gravità non è più controbilanciata dalla pressione di radiazione , la stella crolla su se stessa, facendo aumentare la temperatura e la densità nel nucleo (grandezze fisiche discriminanti)
6. Gli elettroni e i protoni del nucleo interagiscono (da dove derivano visto che il nucleo è formato da ferro ? dalla distruzione degli atomi di ferro ?) in un fenomeno chiamato CATTURA ELETTRONICA producendo neutrini e neutroni
7. I neutrini formano un fronte d'onda (una definizione più precisa più precisa) in uscita mentre i neutroni formano un nucleo
8. L'enorme massa della stella è in caduta libera verso il nucleo di neutroni, il quale essendo incomprimibile, crea un'onda d'urto di materia (quanta materia deve cadere sul nucleo di neutroni prima che si formi l'onda d'urto ? Come si forma una onda d'urto su un nucleo incomprimibile ?) che assorbe l'energia dal fronte d'onda dei neutrini
9. Il fronte d'urto di materia raggiunge la superficie della stella distruggendola

Citazione:

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Originariamente Scritto da gisa

1. Una stella passa la maggior parte delle sua vita in un fase detta di sequenza principale, sintetizzando l'idrogeno in elio per creare la pressione di radiazione che sostiene il peso degli strati sovrastanti della stella (si può considerare anche l'energia termica). Questo è un periodo di grande stabilità, dove la stella emette energia in modo praticamente costante.

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Sì, è una delle componenti.

Citazione:

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2. Infine il silicio produce ferro la cui fusione è endotermica(in quale elemento tenta di trasformarsi il ferro?

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Non dovrebbe proprio esserci alcuna reazione nucleare, e quindi nessun tentativo. Ipoteticamente, potrebbe trasformarsi in ⁶⁰Ni, ¹¹²Ba o ⁵⁹Co, a seconda del tipo di reazione nucleare ipotizzabile.

Citazione:

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Originariamente Scritto da Red Hanuman

Sì, è una delle componenti.



Non dovrebbe proprio esserci alcuna reazione nucleare, e quindi nessun tentativo. Ipoteticamente, potrebbe trasformarsi in ⁶⁰Ni, ¹¹²Ba o ⁵⁹Co, a seconda del tipo di reazione nucleare ipotizzabile.

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Quindi la stella crolla non perché le reazioni dell'ferro sono endotermiche, quindi non c'é alcuna sottrazione di energia. La stella crolla per mancanza di energia

Una stella passa la maggior parte delle sua vita in un fase detta di sequenza principale, sintetizzando l'idrogeno in elio (ciclo protone-protone) e attraverso la fusione del carbonio-azoto-ossigeno (ciclo CNO, o ciclo di Bethe). Il ciclo protone-protone è prevalente nelle stelle di piccola massa, mentre il ciclo CNO è prevalente nelle stelle di grande massa. In queste fusioni viene prodotta energia. Tale energia esercita una pressione diretta verso l'esterno che serve ad bilanciare la forza di gravità, che tende a far crollare la stella su se stessa. Il tipo di energia creata è la pressione di radiazione (fotoni gamma) ed l'energia termica (l'energia cinetica delle particelle). Questo è un periodo di grande stabilità, dove la stella emette energia in modo praticamente costante.
Questa configurazione è comune a stelle di qualunque massa, successivamente ci saranno delle differenziazioni.

Ho variato la parte sopra, commenti o suggerimenti ?

2. Con il passare dei miliardi di anni la stella arriva ad un punto in cui tutto l'idrogeno viene sintetizzato in elio. Il nucleo non produce più energia quindi tutta la stella collassa, comprimendo il nucleo nel quale aumenta la sua pressione e temperatura. Questo fa si che vengono raggiunte le condizioni per sintetizzare l'elio il carbonio. Con lo stesso procedimento vengono sintetizzati in sequenza: carbonio, ossigeno, magnesio e silicio. Alla fine la stella assume un struttura a cipolla, dove i diversi elementi sintetizzati continuano a bruciare in astrati sovrastanti il nucleo.
2. Infine il silicio produce ferro la cui fusione è endotermica(in quale elemento tenta di trasformarsi il ferro?
3. Questo è l'inizio del destino finale comune a tutte le stelle, indipendentemente dalla loro massa.


4. Consideriamo il caso delle stelle avente come limite inferiore le 8 masse solari e come limite superiore le 120 masse solari che seguono ancora un'altra evoluzione. I limiti considerati sono valori stimati, NON SONO PRECISI PER LIMITI DI PRECISIONE DEI CALCOLI
5. Appena viene meno la produzione di energia nel nucleo (vedi p. 2), la forza di gravità non è più controbilanciata dalla pressione di radiazione , la stella crolla su se stessa, facendo aumentare la temperatura e la densità nel nucleo (grandezze fisiche discriminanti)
6. Gli elettroni e i protoni del nucleo interagiscono (da dove derivano visto che il nucleo è formato da ferro ? dalla distruzione degli atomi di ferro ?) in un fenomeno chiamato CATTURA ELETTRONICA producendo neutrini e neutroni
7. I neutrini formano un fronte d'onda (una definizione più precisa più precisa) in uscita mentre i neutroni formano un nucleo
8. L'enorme massa della stella è in caduta libera verso il nucleo di neutroni, il quale essendo incomprimibile, crea un'onda d'urto di materia (quanta materia deve cadere sul nucleo di neutroni prima che si formi l'onda d'urto ? Come si forma una onda d'urto su un nucleo incomprimibile ?) che assorbe l'energia dal fronte d'onda dei neutrini
9. Il fronte d'urto di materia raggiunge la superficie della stella distruggendola

Citazione:

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Originariamente Scritto da gisa

Quindi la stella crolla non perché le reazioni dell'ferro sono endotermiche, quindi non c'é alcuna sottrazione di energia. La stella crolla per mancanza di energia

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La stella crolla perchè le eventuali reazioni nucleari sottrarrebbero energia invece di emetterla, col risultato che la pressione di radiazione si blocca e non può più sostenere il collasso.

Una stella passa la maggior parte delle sua vita in un fase detta di sequenza principale, Questo è un periodo di grande stabilità, dove la stella emette energia in modo praticamente costante e sull'atmosfera stellare si verificano fenomeni relativamente poco energetici.
Nel nucleo l'energia viene prodotta grazie a reazioni di sintesi nucleare, le due più comuni in termini di efficienza sono: ciclo protone-protone, per stelle di piccola massa e il ciclo CNO e ciclo protone-protone per le stelle di massa maggiore.

Con il passare dei miliardi di anni la stella in ogni caso, arriva ad un punto in cui tutto l'idrogeno viene trasformato in elio.
Il nucleo non produce più energia quindi tutta la stella collassa, comprimendo il nucleo fa aumentare la temperatura. Questo fa si che vengono raggiunte le temperature per sintetizzare carbonio, neon, ossigeno, magnesio e silicio. Alla fine la stella assume un struttura a cipolla, dove i diversi elementi sintetizzati continuano a bruciare in strati sovrastanti il nucleo.
Infine il silicio produce ferro la cui fusione è endotermica; non essendoci più energia la stella collassa.
Gli eventi successivi sono guidati dalla massa della stella.


La grandezza che determina il tipo di fusione quale è ? da quello che ho letto penso sia la temperatura

Ricercando i limiti inferiori e superiori di massa per formare una supernova ordinaria, spesso si incontrano valori contrastanti. Attualmente, in base alle mie ricerche trovo i seguenti valori: >10M_sol fino a 120 M_sol.

Per valori di massa: da 120 M_sol a 260 M_sol si ha la formazione di supernove ad instabilità di coppia.

Sono valori attendibili ?

Citazione:

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Originariamente Scritto da gisa

Una stella passa la maggior parte delle sua vita in un fase detta di sequenza principale, sintetizzando l'idrogeno in elio (ciclo protone-protone) e attraverso la fusione del carbonio-azoto-ossigeno (ciclo CNO, o ciclo di Bethe). Il ciclo protone-protone è prevalente nelle stelle di piccola massa, mentre il ciclo CNO è prevalente nelle stelle di grande massa. In queste fusioni viene prodotta energia. Tale energia esercita una pressione diretta verso l'esterno che serve ad bilanciare la forza di gravità, che tende a far crollare la stella su se stessa. Il tipo di energia creata è la pressione di radiazione (fotoni gamma) ed l'energia termica (l'energia cinetica delle particelle). Questo è un periodo di grande stabilità, dove la stella emette energia in modo praticamente costante.
Questa configurazione è comune a stelle di qualunque massa, successivamente ci saranno delle differenziazioni.

Ho variato la parte sopra, commenti o suggerimenti ?

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Più o meno ci siamo.

Citazione:

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2. Con il passare dei miliardi di anni la stella arriva ad un punto in cui tutto l'idrogeno viene sintetizzato in elio.

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No, non tutto. Solo quello del core, e nemmeno al 100%, qualcosa meno.

Citazione:

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Il nucleo non produce più energia quindi tutta la stella collassa, comprimendo il nucleo nel quale aumenta la sua pressione e temperatura. Questo fa si che vengono raggiunte le condizioni per sintetizzare l'elio il carbonio. Con lo stesso procedimento vengono sintetizzati in sequenza: carbonio, ossigeno, magnesio e silicio. Alla fine la stella assume un struttura a cipolla, dove i diversi elementi sintetizzati continuano a bruciare in astrati sovrastanti il nucleo.
2. Infine il silicio produce ferro la cui fusione è endotermica(in quale elemento tenta di trasformarsi il ferro?
3. Questo è l'inizio del destino finale comune a tutte le stelle, indipendentemente dalla loro massa.


4. Consideriamo il caso delle stelle avente come limite inferiore le 8 masse solari e come limite superiore le 120 masse solari che seguono ancora un'altra evoluzione. I limiti considerati sono valori stimati, NON SONO PRECISI PER LIMITI DI PRECISIONE DEI CALCOLI
5. Appena viene meno la produzione di energia nel nucleo (vedi p. 2), la forza di gravità non è più controbilanciata dalla pressione di radiazione , la stella crolla su se stessa, facendo aumentare la temperatura e la densità nel nucleo (grandezze fisiche discriminanti)
6. Gli elettroni e i protoni del nucleo interagiscono (da dove derivano visto che il nucleo è formato da ferro ? dalla distruzione degli atomi di ferro ?) in un fenomeno chiamato CATTURA ELETTRONICA producendo neutrini e neutroni
7. I neutrini formano un fronte d'onda (una definizione più precisa più precisa) in uscita mentre i neutroni formano un nucleo
8. L'enorme massa della stella è in caduta libera verso il nucleo di neutroni, il quale essendo incomprimibile, crea un'onda d'urto di materia (quanta materia deve cadere sul nucleo di neutroni prima che si formi l'onda d'urto ? Come si forma una onda d'urto su un nucleo incomprimibile ?) che assorbe l'energia dal fronte d'onda dei neutrini
9. Il fronte d'urto di materia raggiunge la superficie della stella distruggendola

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Citazione:

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Originariamente Scritto da gisa

Una stella passa la maggior parte delle sua vita in un fase detta di sequenza principale, Questo è un periodo di grande stabilità, dove la stella emette energia in modo praticamente costante e sull'atmosfera stellare si verificano fenomeni relativamente poco energetici.
Nel nucleo l'energia viene prodotta grazie a reazioni di sintesi nucleare, le due più comuni in termini di efficienza sono: ciclo protone-protone, per stelle di piccola massa e il ciclo CNO e ciclo protone-protone per le stelle di massa maggiore.

Con il passare dei miliardi di anni la stella in ogni caso, arriva ad un punto in cui tutto l'idrogeno viene trasformato in elio.
Il nucleo non produce più energia quindi tutta la stella collassa, comprimendo il nucleo fa aumentare la temperatura. Questo fa si che vengono raggiunte le temperature per sintetizzare carbonio, neon, ossigeno, magnesio e silicio. Alla fine la stella assume un struttura a cipolla, dove i diversi elementi sintetizzati continuano a bruciare in strati sovrastanti il nucleo.
Infine il silicio produce ferro la cui fusione è endotermica; non essendoci più energia la stella collassa.
Gli eventi successivi sono guidati dalla massa della stella.


La grandezza che determina il tipo di fusione quale è ? da quello che ho letto penso sia la temperatura

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La massa, che a sua volta determina la temperatura.

Spesso per indicare l’attività di sintesi nucleare vengono utilizzati termini come fuoco, bruciare o combustione. L'uso di questi termini penso che non andrebbero usati perché non riflettono la realtà:

I fuoco, bruciare o combustione è la manifestazione visiva e termica di una reazione chimica di ossidazione esotermica, . Durante questo processo, un combustibile si combina con un comburente rilasciando energia sotto forma di calore, gas e luce (la fiamma).
Una reazione chimica è la trasformazione di una o più sostanze (reagenti) in nuove sostanze (prodotti). Quindi gli elementi sono sempre gli stessi, i nuclei non vengono modificati.
Dovrebbe essere usato il termine nucleo-sintesi, cioè la combinazione di nuclei atomici di elementi più leggeri per formare nuclei di elementi più pesanti