"

5 Chapter 5 – What causes supernovae?

OpenStax Astronomy Chapter 22: Stars from Adolescence to Old Age

OpenStax Astronomy Chapter 23: The Death of Stars

Evolution of High-Mass Stars

Section 22.5

 

I.                                                                 Stars (Mass >              Msun)

A.                                                                                                 lives from low-mass stars

B. On                                                                            : Fuel source is                                         fusion in the                                  

1. Fusion process called the                                                                (different from low-mass stars)

C. When                                         MS, stars become                                                                                                                             used up in the                                              so fuel source changes

1. Star gets                                           and                                         , but                                                      stays the                          

2. HR Diagram: Moves                                             

 

II.                                  of                                           elements

A.                                                        in nondegenerate Helium ash core                                              and                                       begins to fuse into                                                   

1. Unlike low-mass stars,                        Helium flash

B. Temperature continues to                                        , so                                    elements fuse, like                                                           

C. The more                                                   the star, the                                                     the elements that                                      

D. High-Mass stars fuse                                                        with more protons in nucleus up until                                      

1. Examples:                                       ,                                                      , and Sulfur

E. Fusion                                               build up as each                     element fuses in core like the                                       of an onion

F. HR Diagram: Stars move                                                                             as fusion                              source                                    

1. Surface                                                        and                                             change

 

What is the last element that High Mass stars can make before fusion stops?

A. Carbon
B. Helium
C. Iron
D. Oxygen
E. Neon

 

 

Type II Supernova

Section 23.2

 

III. The                            of                                              

A.                                 to                                                  each new element in shells gets                                      

1. Carbon burning lasts for                                       years, Oxygen for                   year, Silicon burning into Iron only lasts for about a                               

B.                               does the star burn through fuel so quickly?

1.                                                                : neutrinos made in fusion carry                                    away very                                 

2. Neutrinos can get out of star                                        , without bouncing around like photons

C. Once the star has an                                                             , then                                                                  

D.                                                 of                                       , or more massive elements,                                                                      input

1. Instead of                                                                             like fusion of lighter elements

 

IV.                                                                

A.                                                         produced from fusion,                     pressure to fight gravity, so core                                          

B. As collapse                                             ,  gravity, density, and                                               in the core all                                             

1. Temperature:                                          K

C. Core is so                                      ,                                                       are                                           into nuclei of atoms, becoming neutrons and releasing                                                            

D. Core                                          rapidly until                                        are degenerate and                               getting any                      

E. Core                                                                     suddenly, driving a                                                      and energetic                               through star

1. Large amount of energy                                        layers of the star                                             

F.                                                   of the star are                                               in a large                                           called a                                                                                               

G. Dense                                                of the star is                                                                          

1. Core will become                                                         or                                                                

 

When the core of a massive star collapses before it explodes as a supernova, what happens in the core?

A. Temperature increases
B. Pressure increases
C. Gravity gets weaker
D. Heavy elements start to fuse

 

 

V.                                                          of Supernova

A.                                      energy                                                         by a Type II supernova is like a                                                     Suns

1.                                                             carry off a                                           times more energy

B. Shock wave                                                                  between stars and can trigger the                                          of new                 

C.                                                                           are                                                          in the explosion

1. Including most elements                                                        than                                        

 

What type of star makes a Type II supernova?

A. A neutron star in a mass-transfer binary
B. A black hole
C. A pulsar
D. A single massive star

 

Neutron Stars

Section 23.4

 

VI.                                                            

A.                                               supernova leaves behind a                                                                                     called a                                                                            

1. Held up by                                                           of                                               packed tightly together

B.                                                                        than White Dwarf (1.4 Msun), but                                             about only about                       miles

1.                                                        times denser than White Dwarf – billion                           per cubic centimeter

 

VII.                                               of Neutron Stars

A.                                                                                                                                               and neutron star

1. Strong                                            when                               material                                             onto neutron star

B.                                                          : rapidly                                                             neutron stars

1. Rotates                       to                                           times a second

2. Emits                                of                                                    (usually radio) in line with magnetic                              that sweep by like a                                                                          beam

C.                                                             : neutron stars with extreme                                                           (800 trillion times Earth’s)

1.  Source of very intense                                                            bursts that can be detected at large distances

 

Our Sun will not become a neutron star because this only happens to stars…

A. Much more massive than the Sun
B. Much less massive than the Sun
C. With a binary companion
D. That have no planets

 

Tutorial Activity – High-Mass Stellar Evolution

“Elementary Astronomy Worksheet Handout 19: Life Cycles of Stars” and “Handout 20: Stellar Remnants” (modified by Kaisa E. Young) by Catherine Whiting via OER Commons, licensed under CC BY 4.0, https://oercommons.org/courses/elementary-astronomy-worksheets

 

1. Why can a high-mass star make Oxygen, but the Sun cannot?

 

 

2. Why can elements heavier than iron NOT be fused in the cores of stars?

 

 

 

3. What starts/causes the core collapse in a high-mass star that leads to a Type II supernova?

 

 

 

4. Is anything left after a Type II supernova explosion? If so, what?

 

 

 

5.  What is a neutron star? About how big is a neutron star?

 

 

 

6. List and briefly describe the three types of neutron stars we discussed in class.

 

 

 

 

License

Icon for the Creative Commons Attribution 4.0 International License

Astronomy of Stars and Galaxies Copyright © by Kaisa Young is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License, except where otherwise noted.