1. Högenergifotoner: Under de avancerade stadierna av en massiv stjärnas liv eller under kollapsen av en vit dvärg i en supernova av typ Ia produceras extremt högenergifotoner. Dessa fotoner har energier som överstiger bindningsenergin hos atomkärnor.
2. Absorption av fotoner: När högenergifotonerna färdas genom den täta stjärnmaterian interagerar de med atomkärnor. Fotonerna kan absorberas av kärnorna, vilket får dem att bryta isär till individuella protoner och neutroner. Denna process är känd som fotodisintegration.
3. Energifrigöring: Fotodisintegrationen av atomkärnor frigör en enorm mängd energi. Denna energi är i form av kinetisk energi från de frigjorda protonerna och neutronerna och den energi som frigörs i form av gammastrålar. Den energi som frigörs bidrar till den explosiva expansionen av stjärnmaterialet, vilket driver supernovaexplosionen.
4. Kedjereaktion: De högenergifotoner som produceras i de inledande stadierna av supernovan kan utlösa en kedjereaktion av fotodesintegration. När fler och fler atomkärnor sönderfaller frigör de ännu fler högenergifotoner, vilket orsakar ytterligare sönderfall av kärnor. Denna positiva återkopplingsmekanism resulterar i en snabb och energisk demontering av stjärnans kärna.
5. Explosiv nukleosyntes: Den intensiva energin som frigörs under fotodesintegration kan också driva nukleosyntes, processen genom vilken nya grundämnen bildas. De högenergiprotoner och neutroner som produceras under fotodisintegration kan genomgå olika kärnreaktioner, vilket leder till syntes av tyngre grundämnen. Detta bidrar till den kemiska anrikningen av det interstellära mediet med element som järn, syre och guld, som senare införlivas i nya stjärnor och planetsystem.
Därför fungerar fotodisintegration som en kraftfull mekanism för energifrisättning och nukleosyntes i supernovahändelser. Det spelar en avgörande roll för att forma universums utveckling och fördelningen av element i kosmos.
