Nukleáris reakciók a csillagokban - csillagászat és asztrofizika
A csillagok elméleti vizsgálatának első lépéseit a 20. század elején tette meg a német Karl Schwarzschild és a brit Arthur Eddington. Schwarzschild a fizika törvényeit alkalmazta egy golyóra, hogy elérje a csillag első matematikai leírását. Kicsivel később Eddington befejezte ezt a munkát, figyelembe véve a Schwarzschild által elhanyagolt folyamatokat. Különösen sikerült megmutatnia, hogy a hétköznapi csillag tömege és fényessége között kapcsolatnak kell lennie, amelyet később megfigyelések igazoltak.
A csillagok energiaforrása
Ezeket a modelleket aligha lehetne részletesebben kifejteni, mert akkor hiányoztak az alapvető információk: a csillagok energiaforrása. Annak érdekében, hogy a csillagok ne omlanak össze a saját súlyuk alatt, és tovább ragyogjanak, a csillagoknak nagy energiára volt szükségük. De honnan jött ?
Az első hipotézis kémiai eredet volt. Lehet, hogy a Nap csak úgy égett, mint egy halom fa? A számítások azt mutatták, hogy ez lehetetlen. Még a kiváló üzemanyagokat is figyelembe véve, a Nap élettartamának elméleti becslései csak néhány ezer vagy tízezer évre tehetők, jóval kevesebb, mint amire szükség volt.
A 19. század végén egy másik lehetőséget vetett fel a brit Lord Kelvin és a német Herman von Helmholtz. Lehet, hogy a Nap fokozatosan összehúzódott és hővé alakította gravitációs energiáját? De a Kelvin-Helmholtz-összehúzódásból számított élettartama csak néhány tízmillió éves nagyságrendű volt, így még mindig túl rövid.
A Nap energiaforrása rejtély maradt egészen az 1930-as évek elejéig, amikor természetét végül leleplezték: csillagunk középpontjában atomreakciók lépnek fel.
Nukleáris reakciók csillagokban
A közönséges anyag mikroszkopikus entitásokból áll, amelyeket atomoknak nevezünk. Az egyes atomok középpontjában egy mag található, a protonoknak és a neutronoknak nevezett részecskék gyűjteménye. A mag nagyon tömör, körülbelül 100 000-szer kisebb, mint maga az atom.