Miért akkor roskad össze egy csillag, amikor a belsejében elfogy a tüzelőanyag? Amíg tart a fúzió, addig miért nem?

Ami a gravitációval egyensúlyt tart, az egyrészt a hőmérsékleti nyomás, másrészt a fotonnyomás. Ez utóbbi akár a felét vagy többet is adhat, mint az első.

[link]

A hidrogén elhasználódásával a fúziós reakciók lelassulnak, ami kevesebb energia felszabadulását eredményezi, és a gravitáció hatására a mag összehúzódik. Ez megemeli a mag hőmérsékletét, általában addig a pontig, ahol a héliumfúzió kezdődhet. Miután a hélium elfogyott, a mag újra összehúzódik, a kisebb tömegű csillagokban itt ér véget a fúziós folyamat (szénmag létrehozásával).

A nagy tömegű (>10 nap) csillagok esetében a héliummag összehúzódása elég magasra emeli a hőmérsékletet ahhoz, hogy megkezdődhet a szénégetés. A szénégetési szakasz után következik a neon-, oxigén- és a szilíciumégetés (az előzőhöz viszonyítva egyre rövidebb ideig tartó) szakasza. A szilícium égési szakaszának végeredménye a vas előállítása, ami a csillag végét jelenti, mert eddig a csillag tömegét támogatta a gravitációval szemben a könnyebb elemek nehezebbekké olvasztásában felszabaduló energia. Mivel a vas a legstabilabb elem, ténylegesen el kell szívnia az energiát azért, hogy nehezebb elemekké egyesülhessen. A vas képződése lezárja a fúziós folyamatokat a magban, és mivel nincs energiája a gravitáció ellen, a csillag magától összeomlik (1 másodperc és bumm).

"A vas képződése lezárja a fúziós folyamatokat a magban, és mivel nincs energiája a gravitáció ellen, a csillag magától összeomlik (1 másodperc és bumm)."

Hát ha nem is egy másodperc, de nagyon gyors összeomlás.

És ez (de bármelyik másik korábbi lépés is, ha elég gyors összeomlással jár) eredményezhet olyan hirtelen nyomás- és hőmérséklet-növekedést a magban, hogy olyan összetevők (például akár a vas is) fúzionálni fognak, amik már energianyelő fúziók.

A szupernóva robbanások ilyen tipikus esetek. Ilyenek állították elő az összes létező, vasnál nagyobb rendszámú elemet.

Az Ia típusú szupernóváknál ez már a "szénégetés" ciklusnál megtörténik.

"Hát ha nem is egy másodperc, de nagyon gyors összeomlás"

Ezt épp a fent (és a linken) említett fotonnyomás csökenése teszi lehetővé. Ha csak tisztán hőmérsékleti nyomás egyensúly lenne, akkor jóval tovább tartana, amíg eléggé lehűl a csillag és lassan összeesik. Sőt, akkor valószínűleg a további fúziók sem indulnának be. Ehellyett először szinte egy negatív robbanás megy végbe a középpont felé.

Maradtak kétségeim. :)

Igaz, hogy a fotonnyomás megszűnése lokálisan fénysebességgel történik, de az sem egyszerre mindenhol, pillanatok alatt, lévén szerencsétlen fotonoknak rengeteg anyagon kell átbirkózniuk magukat bentről kifelé, szóval a fotonnyomás megszűnése sem fénysebességgel terjed kifelé.

Másrészt pedig az ilyenkor beesni "köteles" anyagnak van tehetetlensége is.

Az "inplózió" eredményeként keletkező "explózió", nóva-, szupernúva-robbanás maga már lehet csaknem fénysebesség közeli táguló, tehát valóban másodpercek körüli kategória.