地学恒星の年齢

Question

重元素が多いと若いと言いますが、よくその理由が分かりません。理由を問う問題が出てきたのですが解答を見ても腑に落ちませんでした。教えて下さい。

むらさめ · Accepted Answer

>球状星団の星と比べると若い集まりが散開星団で、その特徴を見ると重元素が多い
そうです。
球状星団は宇宙で星や銀河が誕生している頃から存在している星の集まりで、質量が軽く寿命が長い星が多いです、その為重元素が含まれる割合は少なくなります。
ただ、球状星団によっては重元素の割合が異なることがあり、球状星団の由来や生成場所などで違いがあるのと色々な説が出ていますが決着はついていないです。

一方、散開星団は超新星爆発で宇宙空間に塵の濃密ができ形成されると言われており、その生成過程(超新星爆発の残骸が元になっている)から最初から重元素を含みます。
また、大きな寿命の短い星が形成されることもあります。M42でオリオン座の多くの星が形成されて超巨星の代表格がリゲルだったと記憶しています。

散開星団と球状星団というのは、問題の根幹の部分でこれがないと説明も難しいです。

むらさめ · Answer

回答の通りです。
W･ハーシェルが天文学者として残した業績の一つに天の川の星の分布を調べた事があり、この時は天の川は円盤状であることが判り、太陽系が天の川銀河の中心だと考えていました。
しかし、天球の球状星団の分布を調べると、今では常識なのですが天の川の中心方向のハロー部に集中していることが判明して、銀河の中心がいて座の方向にあることが判りました。
球状星団と天の川銀河の解明の歴史は深く関連しています、銀河の成り立ちにも関連しているのですが、球状星団も銀河も散開星団も未解明な部分もまだまだ多いです。

このW･ハーシェルは天文学者として有名なのですが、若い頃は良い音楽(オーケストラの曲は聞いたことがあります)を作曲していたんですよ。

head1192 · Answer

①宇宙には当初水素、ヘリウムとわずかなリチウムしか存在しなかった
②そこに星が誕生する。その星は当然水素とヘリウムからなる星である。
③その星は中心部の核融合により重い元素を生み出す。
④その星が寿命を迎え超新星爆発を引き起こし、中心部の重元素を宇宙に撒き散らす。
⑤これの繰り返しにより、宇宙空間には次第に重元素の割合が増えてゆく。
⑥新しい世代の星はこの宇宙元素の存在割合を反映し、より多くの重元素を含むようになる。

これが今考えられている標準モデルです。
とくに核融合の仕組みを詳しく知る必要はなく
「恒星は中心部で核融合反応を引き起こし重元素を生み出す」
「恒星の成分は誕生時の宇宙の元素の存在割合を反映する」
ということだけを覚えておけばOKです。

yhr2 · Answer

恒星内部では「鉄」より軽い元素までしか生成できません。
鉄よりも重い元素は「超新星」が生まれるときの「超新星爆発」で生成されます。

「超新星」という名前から「若い」と考えているのではありませんか？　それは「星の進化」の一過程であって、決して「若い」ということではありません。

↓参考サイト：
https://www.s-yamaga.jp/nanimono/uchu/busshitsu-1.htm

むらさめ · Answer

肝心の問題も回答もないのですが、恒星の年齢と若さは異なります。

質量の大きな星は寿命が短く、年老いた赤色巨星でも宇宙の年齢に比べると若いと言えます。
巨大な若い星は寿命が短く、十分に核融合反応が進行しているので重元素が多いと言えます。
ただそれも恒星が生まれた場所の影響も受けていて、牛飼い座のアークトゥルス等は組成が近くの星と違うので他所の伴銀河？と言われていたりします。

質量の小さな星は寿命が長く、少しずつ水素とヘリウムの核融合反応を進行させているため、その星に含まれている重い元素は少ないです。
球状星団の星などは宇宙の初めの頃からあったと言われているのですが、組成でメタルが多いもの少ないものなど、星団の形成過程の違いで差が出ると言われていますが、まだ決定的な説はないです。

肝心のものがないのですが、質量により恒星の寿命が決まるので、若くて大きな星でも質量が大きければ重元素が多いと言えます。

trajaa · Answer

逆では？
水素やヘリウムが核融合して、より重い元素が生成される
寿命を迎える頃には、水素やヘリウムが尽きてしまうから
その比率は？

地学 恒星の年齢

>球状星団の星と比べると若い集まりが散開星団で、その特徴を見ると重元素が多い

回答の通りです。

①宇宙には当初水素、ヘリウムとわずかなリチウムしか存在しなかった

恒星内部では「鉄」より軽い元素までしか生成できません。

肝心の問題も回答もないのですが、恒星の年齢と若さは異なります。

逆では？

似たような質問が見つかりました

関連するカテゴリからQ&Aを探す

デイリーランキングこのカテゴリの人気デイリーQ&Aランキング

マンスリーランキングこのカテゴリの人気マンスリーQ&Aランキング

地学恒星の年齢