Warum produzieren Supernovae vom Typ Ia mehr Eisen als Typ II

In meinem Kursbuch über Astronomie heißt es:

Ältere Sterne scheinen eine höhere Sauerstoffmenge als Eisen zu haben. Die Erklärung ist, dass in den Tagen, als diese älteren Sterne gebildet wurden, Supernova vom Typ II üblich waren, während dies beim Typ Ia nicht der Fall war. Als später der Typ Ia häufiger wurde, bildeten sich die - jetzt jüngeren - Sterne mit höheren Eisenhäufigkeiten.

Warum sind Supernova vom Typ Ia besser für die Eisenanreicherung geeignet als Typ II, und waren diese Supernova vom Typ II in irgendeiner Weise besser für höhere Sauerstoffmengen - oder nur weniger gut für die Eisenproduktion (und warum)?

Kontext

Eisen hat die höchste nukleare Bindungsenergie aller Elemente (nicht vollständig wahr, aber im astronomischen Kontext ausreichend genau). Die Verschmelzung von leichten Elementen mit Eisen oder etwas Leichterem ist also ein exothermer Prozess - Sie gewinnen dabei Energie, damit der Stern funktionieren kann. Dies geschieht in den letzten Stadien einer Typ-II-Supernova. Der Kern eines massiven Sterns in seinen letzten Lebensmomenten ist heiß und dicht genug, um Silizium zu Eisen zu verschmelzen. Kurz vor der Supernova-Explosion befindet sich in der Mitte eine Eisenkugel mit etwa 1,4 Sonnenmassen.

Der Vorläufer einer Supernova vom Typ Ia ist ein binäres System, bei dem ein "normaler" Stern an einen kompakten Sternrest (einen weißen Zwerg) an Masse verliert. Sobald der Weiße Zwerg Contexthas genug Masse erreicht hat, um über einer Grenze von 1,4 Sonnenmassen zu liegen, beginnt die Fusion erneut und löst das kompakte Objekt vollständig auf.

Explosion

Ein SN Ia zerstört den Vorläufer des Weißen Zwergs in einem außer Kontrolle geratenen Fusionsprozess vollständig.

In einem SN II übersteigt der Druck auf die zentrale Eisenkugel den Entartungsdruck, den die Elektronen in der Elektronenhülle der Eisenatome ausüben. Das Fermi-Prinzip in der Quantenmechanik besagt, dass kein Fermion (wie ein Elektron) den gleichen quantenmechanischen Zustand wie ein anderes einnehmen darf. Der hier ausgeübte Druck ist so groß, dass die Elektronen der Eisenatome ihm nicht mehr gehorchen können und in den Kern gezwungen werden, wo sie mit den Protonen unter Bildung von Neutronen reagieren.

Eisenreichtum

Warum reichert SN Ia ihre Umgebung mit mehr Eisen an als SN II? Hier geht es nicht so sehr um die Eisenproduktion, sondern darum, wie viel dieses Eis im interstellaren Raum landet, wo es Teil einer neuen Generation von Sternen sein kann. In einem SN Ia wird der Vorläufer vollständig zerstört und streut alle seine Atome in seine Wirtsgalaxie. Ein SN II bildet einen kompakten Rest, entweder einen Neutronenstern oder ein Schwarzes Loch. Viele der späteren, schwereren Fusionsprodukte werden bei der Supernova-Explosion nicht nach außen getragen, sondern werden Teil des kompakten Rests.

Beachten Sie, dass viele der schweren Elemente, die von einer Supernova des "explodierenden massiven Sterns" gestreut werden, aus einer Fülle von Neutrinos resultieren, die der zentralen Explosion entkommen und mit der äußeren Hülle aus leichteren Elementen reagieren, die weggestrahlt werden.