Astrofisica - sobre as supernovas

Sei que o processo que mantém as estrelas bilhando é uma contínua emissão de energia proveniente da fusão nuclear que acontece em seus núcleos. Começa com junção de átomos de hidrogênio fundidos em hélio a toneladas por minutos, se houver massa o suficiente para essa estrela, ela consegue sintetizar uma alta gama de elementos ao longo da vida até chegar no ferro. Porque o Fe sinaliza o fim da contração estelar e queima de elementos pesados? Porque a estrela entra em agonia final quando encontra os átomos de ferro em seu núcleo mais interior? Não se consegue sintetizar ferro? O que há no ferro de tão especial?

Espero ter sido claro e direto.

Márcio R.
Márcio
perguntou há 1 semana

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Professor José M.
Respondeu há 1 semana
Olá Márcio.
O processo de fusão nuclear requer condições extremas de temperatura e pressão para que possa ocorrer. Além disso, tais condições de temperatura e pressão dependem do material em questão.
Quanto maior o número atômico de um dado elemento químico, maior será a energia necessária para fundir dois átomos desse elemento, logo, a função de H requer menores temperatura e pressão que a fusão do O, por exemplo.
Durante o processo de evolução da estrela ela vai irradiando parte da energia gerada nesse processo de fusão, de forma que se tornar cada vez menos provável que um processo de fusão nuclear ocorra. Seguindo esse raciocínio, a fusão do Fe requer condições de temperatura e pressão tão extremas que as estrela não consegue sustentar esse processo, representando assim o fim do processo de fusão em seu núcleo. A queima de elementos mais pesados que o ferro absorve energia ao invés de liberar, fazendo com a temperatura do núcleo caia, assim permitindo que as camadas mais exteriores que ainda queimam H e He caiam em direção ao núcleo. Esse processo de liberar de energia ocorre com a emissão de neutrinos, que devido a pouca interação com a matéria, conseguem sair facilmente da estrela e leva consigo energia do núcleo da estrela. O processo de queda das camadas exteriores segue até que essas camadas se aproximem do núcleo da estrela, e ao atingirem núcleo são rebatidas (expandem-se) com velocidade próximas às da luz. Esse processo final de expansão da origem às supernovas. Esse processo é tão energético que um supernova pode se tornar mais luminosa que toda a galáxia a qual pertence.

Estou à disposição para qualquer outra dúvida.

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