**Ѕвездена нуклеосинтеза** — процес во кој природните количества на хемиски елементи во ѕвездите се менуваат поради реакции на јадрено соединување во јадрата и внатрешните слоеви на ѕвездите. Со тек на времето, поради овие промени, ѕвездите еволуираат (стареат). Соединувањето во јадрото ја зголемува атомската тежина на гасовитите елементи, што предизвикува губење на притисок и контракција, придружено со зголемување на температурата. Ѕвездите го губат поголемиот дел од својата маса кога таа е исфрлена во подоцниот период од нивните ѕвездени животи, и на тој начин се зголемува количеството на елементи потешки од хелиум во меѓуѕвездената средина. Терминот нуклеосинтеза на супернова се користи да се опише создавањето на елементи за време на еволуцијата и експлозијата на ѕвезда пред супернова, како што предвидел Фред Хојл во 1954. Поттик за развојот на теоријата за нуклеосинтеза била варијацијата на количеството на хемиски елементи во Вселената. Графикот на овие количества претставен како функција од атомскиот број на елементите има назабена форма која варира до стапки од десетици милиони. Ова укажува на природен процес различен од случајна распределба. Ваков график може да се види во теоријата за историја на нуклеосинтеза. Процесот на ѕвездената нуклеосинтеза е главен од неколкуте процеси именувани како нуклеосинтеза
Втор поттик за разбирање на процесот на ѕвездената нуклеосинтеза се појавил во 20 век, кога било откриено дека долговечноста на Сонцето како извор на светлина и топлина се должи на енергијата ослободена од реакции на јадрено соединување. Соединувањето на јадра во ѕвезда, почнувајќи од изобилието на почетен водород и хелиум, ја обезбедува енергијата и синтетизира нови јадра како спореден производ. Ова било откриено една деценија пред Втората светска војна. Производите од соединувањето се ограничени само на оние елементи кои се малку потешки од оние кои се врзуваат и поради тоа не придонесуваат многу кон промена на количината на елементите во природата. И покрај тоа, ова откритие придонело кон можноста за објаснувањето на овие количини на овој начин. Основната реакција која произведува енергија во Сонцето е јадреното соединување на јадра на водород, при што се формира хелиум, што се случува во јадрото на Сонцето на температура од 14 милиони келвини.

Историја
--------

Во 1920 Артур Едингтон предложил дека ѕвездите ја добиваат својата енергија од јадрено соединување на водород при што се добива хелиум и дека постои можност дека и потешките елементи се синтетизираат во ѕвезди.
Во 1920, Артур Едингтон, користејќи ги прецизните мерки за атомска маса на Франсис Вилијам Астон и првичниот предлог на Жан Батист Перен, предложил дека ѕвездите ја добиваат својата енергија од јадрено соединување на водород при што се добива хелиум и дека постои можност дека и потешките елементи се синтетизираат во ѕвезди. Ова било првичен чекор кон идејата за нуклеосинтеза.
Во 1928 Георгиј Гамов го извел Гамовиот фактор, квантно-механичка формула за веројатноста две јадра да се доближат доволно за да силната јадрена сила ја совлада Кулоновата бариера. 
Гамовиот фактор бил искористен во следната деценија од Аткинсон и Хоутерман и подноцна и од самиот Гамов и Едвард Телер за да се изведе брзината по која би се одвивале јадрените реакции на високите температури кои постојат во внатрешностите на ѕвездите.
Во 1939, во статијата "Производство на енергија во ѕвездите", Ханс Бете ги анализирал различните можности за реакции во кои водород се врзува во хелиум. Ги дефинирал двата процеси кои верувал дека се извор на енергија во ѕвездите. Првиот, реакцијата на протон-протон низата, е доминантен извор на енергија во ѕвезди со маса до таа на Сонцето. Вториот процес, јаглерод-азот-кислород циклусот, бил сметан за поважен во помасивни ѕвезди, како и од Бете, така и од Карл Фридрих фон Вајзекер. Ова дело го засегало создавањето на енергија способно да ги одржува ѕвездите жешки. Чист физички опис на п-п низата и CNO циклусот се појавуваат во книга од 1968г. Двете статии на Бете не се однесувале на создавањето на потешки јадра. Таа теорија ја основал Фред Хојл во 1946 со неговиот аргумент дека повеќе многу вжештени јадра би се формирале во железо. Хојл го доследил тоа во 1954 со опширна статија која опишувала како напредни стадиуми на соединување во ѕвездите би синтетизирале елементи со маса меѓу јаглерод и железо. Ова е доминантното дело во ѕвездена нуклеосинтеза, и покажало како најчестите елементи на Земјата биле синтетизирани од почетен водород и хелиум. Овие елементи стануваат се почести како старее галаксијата.
Набрзо, Хојловата теорија била проширена да важи и за други процеси, почнувајќи со издавањето на славната критичка статија од Бурбиџ, Бурбиџ, Фаулер и Хојл (често именувана Б2ФХ статија)  Оваа статија ги собрала и префинила раните истражувања во едно големо дело кое го образложило постоењето на измерените релативни количества на елементите, но не ја објаснило Хојловата претстава за настанокот на примарните јадра од 1954 толку колку што претпоставиле многу. Само придонело за разбирањето на нуклеосинтезата на елементите потешки од железо. Значајни придонеси биле направени од Аластер ГВ Камерон и Доналд Д. Клејтон. Камерон го презентирал сопствениот самостоен пристап (следејќи го Хојловиот пристап) на нуклеосинтеза. Тој вовел компјутери во временските пресметувања на еволуцијата на јадрени системи. Клејтон го пресметал првиот временски модел на S-Процесот  и на R-процесот, како и горењето на силициум во изобилие на алфа-честичка јадра и елементи од групата на железото. и открил радиогенски хронологии за определување на староста на елементите. Целото поле на истражување брзо се ширело во 1970-тите.

Главни реакции
--------------

Пресек на црвен џин кој ја прикажува нуклеосинтезата на елементите
Најважните реакции при ѕвездена нуклеосинтеза се:

* Соединување на водород :
	+ Согорување на девтериум
	+ Протон-протон циклус
	+ Јаглеродно-азотно-кислороден циклус
* горење на хелиум:
	+ Троен Алфа процес
	+ Алфа процес
* Горење на потешки елементи:
	+ Горење на литиум: Овој процес најчесто се одвива во кафеави џуџиња
	+ Горење на Јаглерод
	+ Горење на Неон
	+ Горење на Кислород
	+ Горење на Силициум
* Создавање на елементи потешки од железо:
	+ Неутронско заробување:
		- R-процес
		- S-процес
	+ Протонско заробување:
		- Rp-процес
	+ Фото-дезинтеграција:
		- P-Процес

### Горење на водород

Илустрација на протон-протон низатаПреглед на јаглерод-азот-кислород циклусот. Јадрото на хелиум се ослободува во горно-левата стапка.
"Горење на водород" е израз кој астрономите го користат за ѕвездениот процес при кој се случува соединување на четири протони при што се добива хелиум-4.(Ова не треба да се помеша со хемиското горење на водород во оксидирачка атмосфера). Има два доминантни процеси при кои се одвива горењето на водородот.
Во јадрата на ѕвезди од главната низа со помала маса, како Сонцето, доминантен процес е протон-протон низата. Ова создава хелиум-4 јадро со низа на реакции кои започнуваат со соединување на два протони при што се формира јадро на девутериум. Последователниот процес на горење на девтериум го конзумира претходно постоечкиот девтериум во јадрото. П-П низата е релативно неосетлива кон температурата, па така горењето на водород може да се одвива во област до една третина на полупречникот на ѕвездата и може да зазема половина од масата на ѕвездата. Како резултат, кај ѕвезди со маса 35% поголема од сонцето, енергетскиот флукс кон површината е доволно низок за да јадрото остане зрачен слој, не станува струевито. Во секој комплетен циклус на соединување, п-п низата ослободува 26.2 MeV.

Во ѕвезди со повисока маса доминантен процес е јаглерод-азот-кислород циклусот (CNO циклус), кој е каталитички циклус кој користи јадра на јаглерод, азот и кислород како посредници за да создаде јадро на хелиум. За време на целосен CNO циклус, се ослободува 25.0 MeV енергија. Разликата во енергија во споредба со п-п низата се објаснува со енергијата изгубена со емисија на неутрина. CNO циклусот е многу осетлив кон температура и се одвива само во внатрешните 15% од масата на ѕвездата  Ова резултира кон интензивен надворешен енергетски флукс, кој не може да биде одржан од зрачниот пренос, и јадрото станува струевит слој, што предизвикува мешање на регионот каде гори водородот со околните региони богати со протони. Оваа конвекција се случува кај ѕвезди каде CNO циклусот придонесува за повеќе од 20% од вкупната енергија. Како што ѕвездата старее и температурата на јадрото се зголемува, струевиот слој се смалува од 20% од масата, до највнатрешните 8% од масата.

Видот на процес на горење на водород кој доминира во ѕвезда е одреден од тоа колку двете реакции зависат од температурата. П-П низата започнува на температури околку 4⋅106 K, и затоа е доминантен процес кај помали ѕвезди. CNO циклус кој се одржува самостојно бара поголема температура од околу 15⋅106 K, но потоа побрзо расте неговата ефикасност како што расте температурата. Над околу 17⋅106 K, CNO циклусот станува доминантен извор на енергија. Оваа температура се постигнува во ѕвезди од главната низа со барем 1.3 пати масата на Сонцето. Сонцето има температура на јадрото од околу 15,7⋅106 K и само 0,8 од неговата енергија е прозиведена од CNO циклусот. Како што старее ѕвезда, температурата на јадрото се зголемува, и поради тоа постепено се зголемува придонесот на CNO циклусот.

Кога ѕвезда со маса од 0.5 до 10 пати таа на Сонцето ќе го конзумира речиси целиот водород во своето јадро, започнува да еволуира до црвен џин. Горењето на водород се одвива во слој кој опкружува инертно јадро од хелиум сè додека растечката температура на јадрото не достигне 1⋅108 K. Тогаш започнува горењето на хелиум со термален процес наречен хелиумов блесок, а водородот продолжува да гори во тенок слој кој го опкружува сега активното јадро на хелиум.

Наводи
------

1. ↑  Доналд Д. Клетон, "Принципи на ѕвездена еволуција и нуклеосинтеза", МекГро-Хил, Њујорк (1968) глава 6
2. ↑  Ф. Хојл, Синтеза на елементи меѓу јаглерод и никел, Астрофизички Журнал, Дополнување 1,121(1954)
3. ↑  Доналд Д. Клејтон, "Принципи на ѕвездена еволуција и нуклеосинтеза" , МекГро-Хил, Њујорк (1968), преиздадена од печатницата на универзитетот на Чикаго (1983)
4. ↑  А.С. Едингтон, "Внатрешната градба на ѕвездите", "Опсерваторијата", "43", 341 (1920)
5. ↑  А.С. Едингтон, "Внатрешната градба на ѕвездите", "Природа", "106", 106 (1920)
6. ↑  Зошто ѕвездите светат Д. Селе, Гајдстар(Астрономски друштво на Хјустон), октомври 2012, стр. 6-8
7. ↑  Производство на енергија во ѕвездите[*мртва врска*] од Ханс Бете
8. ↑  Доналд. Д Клејтон, Принципи на ѕвездена еволуција и нуклеосинтеза, МекГро-Хил, Њу Jорк (1968)
9. ↑  Ф. Хојл (1946). „Синтеза на елементи меѓу јаглерод и никел". *Астрофизички Журнал*. **106**: 343–383.
10. ↑  Д. Д. Клејтон, Хојлова равенка, "Наука", "318", 1876-77 (2007)
11. ↑  Е. М. Бурбиџ; Г. Р. Бурбиџ; В. А. Фаулер; Ф. Хојл (1957). „Синтеза на елемнти во ѕвездите" (PDF). *Преглед на модерната физика*. **29** (4): 547–650. Архивирано од изворникот (PDF) на 2016-06-24. Посетено на 2015-12-25.
12. ↑  А. Г. В. Камерон, Ѕвездена еволуција, Јадрена астрофизика и нуклеогенеза, Чалк Ривер(Канада), Извештај CRL-41 (1957)
13. ↑  Доналд Д. Клејтон, В.А. Фаулер, Т.Т. Хал, и Б. А. Цимерман, "Низи на заробување неутрони во синтеза на тешки елементи", "Годишник на Физиката", "12", 331-408, (1961)
14. ↑  Сигер, П.А. , В.А. Фаулер и Доналд Д. Клејтон, "Нуклеосинтеза на тешки елементи со заробување на неутрони", "Астрофизички журнал, дополнување", "XI"121-66, (1965)
15. ↑  Бодански, Д. Доналд Д Клејтон, и В. А. Фаулер, "Нуклеосинтеза за време на горењето на силициум", "Физички критикувачки писма", **20**, 161–64, (1968); Бодански, Д. Доналд Д. Клејтон и В. А. Фаулер, Јадрена полурамнотежа за време на горење на силициум, "Астрофизички журнал, дополнување" Бр. 148, **16**, 299–371, (1968)
16. ↑  Доналд Д. Клејтон "Косморадиогенски хронологии на нуклеосинтеза", "Астрофизички журнал", **139**, 637–63, (1964)
17. ↑  Џонс, Лорен В. (2009), *Ѕвезди и галаксии*, Гринвудови водичи за вселената, ABC-CLIO, стр. 65–67, ISBN 0-313-34075-7
18. 1 2 3 4  Вом-Витенс, Ерика (1992), *Вовед во ѕвездена астрофизика*, **3**, Универзитет на Кембриџ, стр. 93–100, ISBN 0-521-34871-4
19. ↑  Рајнерс, А.; Басри, Г. (2009). „За магнетната топологија на делумно и целосно струевити ѕвезди". *Астрономија и астрофизика*. **496** (3): 787–790. arXiv:0901.1659. Bibcode:2009A&A...496..787R. doi:10.1051/0004-6361:200811450.
20. 1 2  де Лур, Камиел В.Х.; Дум, Ц. (1992), *Структура и еволуција на единечни и двојни ѕвезди*, Астрофизичка и вселенска научна библиотека, **179**, Спрингер, стр. 200–214, ISBN 0-7923-1768-8
21. 1 2 3  Џефри, Ц. Симон (2010), „Ѕвездена структура и еволуција: Вовед", Во Госвами, А.; Реди, Б. Е. (уред.), *Принципи и перспективи во козмохемија*, Спрингер, стр. 64–66, ISBN 3-642-10368-5
22. ↑  Картунен, Хану; Оха, Хајки (2007), *Фундаментална астрономија*, Спрингер, стр. 247, ISBN 3-540-34143-9
23. ↑  Рид, И. Нил; Хаули, Сузана Л. (2005), *Нова светлина на темни ѕвезди: црвени џуџиња, ѕвезди со мала маса, кафеави џуџиња*, Спрингер-Праксис книги за астрофизика и астрономија (втора. изд.), Спрингер, стр. 108, ISBN 3-540-25124-3
24. ↑  Саларис, Маурицио; Касизи, Санти (2005), *Еволуција на ѕвезди и популации на ѕвезди*, Џон Вилеј и синови, стр. 119–123, ISBN 0-470-09220-3
25. ↑  Шулер, С. Ц.; Кинг, Џ. Р.; Л, -С. (2009), „Ѕвездена нуклеосинтеза во Хадовата отворена група", *Астрофизички журнал*, **701** (1): 837–849, arXiv:0906.4812, Bibcode:2009ApJ...701..837S, doi:10.1088/0004-637X/701/1/837
26. ↑  Гупил, М. Ж.; Лебретон, И.; Маркез, Ј. П.; Самади, Р.; Баудин, Ф. (2011), „Отворени проблеми за испитување внатрешности на сончеви осцилирачки ѕвезди од главна низа. Од Сонцето до речиси сонца", *Журнал за Физика: Конференциска серија*, **271** (1): 012031, arXiv:1102.0247, Bibcode:2011JPhCS.271a2031G, doi:10.1088/1742-6596/271/1/012031

Дополнителна литература
-----------------------

* Бете, Х. А. (1939). „Произведување на енергија во ѕвезди". *Физичка Ревизија*. **55** (1): 103. Bibcode:1939PhRv...55..103B. doi:10.1103/PhysRev.55.103.
* Бете, Х. А. (1939). „Произведување на енергија во ѕвезди". *Физичка Ревизија*. **55** (5): 434–456. Bibcode:1939PhRv...55..434B. doi:10.1103/PhysRev.55.434.
* Хојл, Ф. (1954). „За јадрени реакции кои се одвиваат во многу жешки ѕвезди: Синтеза на елементи од јаглерод до никел". *Астрофизички журнал*. **1** (Дополнување 1): 121–146. Bibcode:1954ApJS....1..121H. doi:10.1086/190005.
* Клејтон, Доналд Д. (1968). *Принципи на ѕвездена еволуција и нуклеосинтеза*. Њујорк: МекГро-Хил.
* Реј (2004). "Ѕвезди како термојадрени реактори: Нивните горива и пепел". arXiv:astro-ph/0405568 [астрофизика].
* Г. Валерштајн; И. Ибен јуниор; П. Паркер; А.М. Боесгард; Г.М. Хејл; А. Е. Шампањ; и др. (1997). „Синтеза на елементи во ѕвезди: 40 години напредок" (PDF). *Ревизија на модерната физика*. **69** (4): 995–1084. Bibcode:1997RvMP...69..995W. doi:10.1103/RevModPhys.69.995. Архивирано од изворникот (pdf) на 2006-09-28. Посетено на 2006-08-04.
* Вусли, С. Е.; А. Хегер; Т. А. Вивер (2002). „Еволуција и експлозија на масивни ѕвезди". *Ревизија на модерната физика*. **74** (4): 1015–1071. Bibcode:2002RvMP...74.1015W. doi:10.1103/RevModPhys.74.1015.
* Клејтон, Доналд Д. (2003). *Прирачник за изотопи во космосот*. Кембриџ: Универзитетот на Кембриџ. ISBN 0-521-82381-1.

Надворешни Врски
----------------

* How the Sun Shines Архивирано на 3 декември 2008 г. од Џон Н. Бакал
* Nucleosynthesis Архивирано на 20 јануари 2009 г. во NASAовата Cosmicopia

|  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 

| * п
* р
* у
Ѕвезда |
| --- |
|  |
| Протоѕвезди | Молекуларен облак **·**  Глобула **·**  Млади ѕвездени тела **·**  Хајашиева патека **·**  Хајашиево ограничување **·**  Хењиева патека **·**  Протоѕвезди **·**  Ѕвезда од типот на T Бик **·**  Хербигова Ae/Be-ѕвезда |
|  |
| Развој | Главна фаза **·**  Променлива ѕвезда **·**  Џин (Жолт • Син • Црвен) **·**  Хоризонтална поделба **·**  Асимптотска гранка на џинови **·**  Протопланетарна маглина **·**  Планетарна маглина **·**  Волф-Рајеова ѕвезда **·**  Супернова |
|  |
| Својства | Класификација **·**  Привидна величина **·**  Апсолутна величина **·**  Делотворна температура **·**  Кинематика (Сопствено движење **·**  Радијална брзина) **·**  Магнетно поле **·**  Металичност **·**  Микротурбуленција **·**  Нуклеосинтеза **·**  Паралакса **·**  Планетарен систем **·**  Вртење **·**  Ѕвезден систем **·**  Ѕвездена динамика **·**  UBV боја |
|  |
| Структура | Јадро **·**  Струевит слој **·**  Зрачен слој **·**  Фотосфера **·**  Хромосфера **·**  Корона **·**  Ѕвезден ветер **·**  Меур на ѕвезден ветер |
|  |
| Остатоци | Бело џуџе **·**  Неутронска ѕвезда **·**  Пулсар **·**  Магнетар **·**  Кваркова ѕвезда **·**  Егзотична ѕвезда **·**  Црна дупка |
|  |
| Списоци на ѕвезди | Со име  **·**  Најмасивни  **·**  Најнемасивни  **·**  Најголеми  **·**  Најсјајни  **·**  Најблиски  **·**  *Соѕвездија* |

 |

|  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 

| * п
* р
* у
Јадрени процеси |
| --- |
|  |
| Радиоактивенраспад | 
* Алфа-распад
* Бета-распад
* Гама-зрачење
* Групен распад
* Двоен бета-распад
* Двоен електронски зафат
* Внатрешна конверзија
* Јадрен изомер
* Спонтано цепење

 |
|  |
| Ѕвезденануклеосинтеза | 
* Согорување на деутериум
* Согорување на литиум
* pp-ланец
* CNO-циклус
* α-процес
* Троен-α
* Согорување на C
* Согорување на Ne
* Согорување на O
* Согорување на Si
* R-процес
* S-процес
* P-процес
* Rp-процес

 |
|  |
| Другипроцеси | 

|  |  |
| --- | --- |
| Оддавање | 
* Неутронско оддавање
* Позитронско оддавање
* Протонско оддавање

 |
|  |
| Зафат | 
* Електронски зафат
* Неутронски зафат

 |

 |

 |