Wie könnte die Lithiumverbrennung in einem Quasi-Stern stattfinden?

Nach Begelman et al. (2008) ist eines der charakteristischsten Merkmale des hypothetischen Quasi-Sterns, dass er durch den Strahlungsdruck der Akkretionsscheibe des Schwarzen Lochs in seinem Kern gestützt wird. Das Papier legt nahe, dass sich diese Sterne aus Sternen der Population III bilden.

Während fast die gesamte Leuchtkraft des Sterns von der Akkretionsscheibe stammt (die weitaus leuchtender ist als thermonukleare Reaktionen), sind die Temperaturen um das zentrale Schwarze Loch herum heiß genug für eine Fusion:

Obwohl wir den nicht-hydrostatischen Bereich von Quasisternen nicht detailliert modellieren, werden in unserem Fall hohe Temperaturen in unmittelbarer Nähe des Schwarzen Lochs erreicht. Aber selbst in dieser Region ist die Vernachlässigung von Kernreaktionen gerechtfertigt, erstens, weil die Akkretion von Schwarzen Löchern energetisch viel effizienter ist als die Fusion, und zweitens, weil die andauernde Akkretion die Zeitskala begrenzt, über die einströmendes Gas hohen Temperaturen ausgesetzt ist T .

Das ist alles in Ordnung, aber was mich überrascht hat, ist die Fußnote auf der dritten Seite:

In den massereichsten Quasisternen kann die zentrale Temperatur hoch genug sein (einige Millionen K), um die Lithiumverbrennung auszulösen. Dies ist energetisch vernachlässigbar, und obwohl das Vorhandensein oder Fehlen von Lithium die Opazität beeinflusst, ist der Effekt für die hier interessierenden photosphärischen Temperaturen und Dichten gering.

Obwohl dieser Teil die Lithiumverbrennung als wichtigen Faktor ablehnt, da seine Energieabgabe nicht mit der der Akkretionsscheibe vergleichbar ist, wird dennoch erwähnt, dass eine Lithiumverbrennung stattfinden kann. Wenn man bedenkt, dass sich diese aus Sternen der Population III bilden, wie kommt es, dass überhaupt so viel Lithium verbrannt werden kann?

Obwohl Lithium ein relativ leichtes Atom ist, gilt es als Metall, und das Verbrennen von Lithium verringert die Menge an Lithium in einem Stern. Da Sterne der Population III angeblich nahezu metallfrei sein sollen, sollten hier nicht nur die Fusion von Wasserstoff oder Helium eine Rolle spielen, auch wenn sie nur einen geringen Effekt haben?

Interessante Frage, aber an dieser Stelle vielleicht strittig. Jüngste Arbeiten haben gezeigt, dass diese Pop-III-Sterne eher zu einer Supernova (oder eher zu einer Hypernova angesichts ihrer Masse) werden, anstatt die Keime von SMBH zu bilden, wie in diesem Artikel beschrieben. Siehe zum Beispiel hier oder hier .
@zephyr Das ist ziemlich schade :/

Antworten (1)

Lithium war zusammen mit Wasserstoff und Helium eines der 3 Elemente, die beim Urknall entstanden sind. Daher sollte es zu einem gewissen Teil in jedem Stern existieren, der nicht alles ausgebrannt hat, und wie bereits erwähnt, ist dies keine einfache Sache.

Es wird erwartet, dass Sterne der Population III auch Lithium und Beryllium enthalten. Der Betrag ist jedoch nicht besonders hoch.

Soweit ich weiß, wurden beim Urknall nur Spuren von Lithium produziert. Ihre Quelle, die zeigt, dass es sich um Sterne der Population III handelt, ist jedoch gut.
@SirCumference Daher ist es "energetisch vernachlässigbar". Sie weisen nur darauf hin, dass dies passieren könnte , da die Temperatur über dem Schwellenwert liegt und wahrscheinlich eine Menge Lithium ungleich Null vorhanden ist.
@zephyr Ah, ich nahm an, dass sie es "energetisch vernachlässigbar" nannten, einfach weil es nicht annähernd die Energiemenge erzeugt, die die Akkretionsscheibe erzeugt.
@SirCumference Ich bin mir sicher, dass beide Überlegungen zutreffen.
Die primordiale Li-Häufigkeit ist nur etwa um den Faktor 10 geringer als die, die heute im interstellaren Medium gefunden wird. Li wird auch in Population I Stern verbrannt, und es ist auch energetisch vernachlässigbar.
@RobJeffries Ich wusste und erwartete, dass Sterne der Population I Lithium verbrennen könnten, aber ich war überrascht über Population III. Ihr Argument, dass Lithium relativ häufig vorkommt, klärt dies jedoch auf.