Vad är Triple-Alpha-processen?
Trippel-alfa-processen är det medel genom vilket stjärnor smälter heliumkärnor till kol- och syrekärnor när de har uttömt sitt vätebränsle. Att påbörja trippel-alfa-processen kräver hållbara temperaturer över 100 000 000 K och en tillräcklig densitet av helium. Detta händer när en stjärna börjar bygga upp betydande mängder helium "aska" i sin kärna från väteförbränning. Helium har ingenstans att gå och producerar inte sin egen energi, så den samlas i kärnan och drar sig ihop. Sammandragningen ökar värmen och trycket enormt. Vid 100 mega kelvin inleds trippel-alfa-processen, även känd som heliumförbränning.
Trippel-alfa-processen får sitt namn eftersom processen är sammansmältningen av tre alfapartiklar. En alfapartikel är två protoner och två neutroner bundna ihop, vilket är samma sak som en heliumkärna. Under de kolossala trycket i den stellära kärnan kan två heliumkärnor samlas in i en berylliumkärna, vilket frisätter en gammastråle under processen. Berylliumkärnan är instabil, inom 2,6 × 10 -16 sekunder kollapsar den tillbaka till heliumkärnor. Men om tillräckligt många berylliumkärnor skapas, så småningom kommer en att smälta samman med en annan energisk heliumkärnor och skapa kol, en kärnor med totalt sex protoner och sex neutroner.
Trippel-alfa-processen inträffar i alla stjärnor med låg till mellanliggande massa (0,6-10 solmassor) sent i sitt liv. Efter Red Giant-scenen, som har traditionell väteförbränning i ett komprimerat skal runt en heliumkärna, kollapsar kärnan och börjar bränna helium och lanserar stjärnan i den asymptotiska jättegrenen i Hertzsprung-Russell-diagrammet, som jämför stjärnljusthet med spektraltyp .
Hastigheten för trippel-alfa-reaktionen är starkt beroende av kärnans temperatur - reaktionshastigheten är produkten från temperaturen till den 30: e effekten och den kvadratiska tätheten. I små stjärnor blir heliumkärnan så tät att den blir en form av degenererat material, där temperaturökningar inte motsvarar volymökningar. Detta kan leda till en springande trippel-alfa-reaktion som kallas en helium-blixt, där 60-80% av helium i kärnan förbränns på några minuter. För större stjärnor börjar helium smälta samman på ett skal utanför en kolkärna, vilket förhindrar att den når det degenererade materialtillståndet. I dessa större stjärnor initieras så småningom kolförbränning.