Nucléosynthèse explosive
Lanucléosynthèse explosiveest la création de nouveauxéléments chimiquespar unesupernova,uncollapsar[1]ou unefusion d'étoiles à neutrons[2]au cours de la fusion explosive de l'oxygèneet dusilicium[3].Parmi les éléments synthétisés, on trouve par exemple, lesoufre,lechlore,l'argon,lesodium,lepotassium,lescandiumainsi que des éléments dupic du fer:chrome,manganèse,fer,cobaltetnickel.Leur abondanceaugmente dans lemilieu interstellaireenvironnant après leur éjection[4].
Les éléments plus lourds que le nickel sont créés principalement par une capture rapide desneutronsdans un processus appelé leprocessus r.Cependant, il y a aussi d'autres processus qui pourraient être responsables de la création d'éléments lourds à partir d'éléments légers, notamment le processus de capture deproton,connu sous le nom deprocessus rp,et un processus dephotodésintégrationqui se nomme leprocessus gamma (ou p).Celui-ci synthétise les plus légers, la plupart pauvres en neutrons.
Nucléosynthèse stellaire[modifier|modifier le code]
Dans les processus defusion nucléairese produisant lors d'unenucléosynthèse stellaire,la masse maximale d'un élément fusionné est celle dufer,atteignant unisotopeayant unemasse atomiquede 56. Avant une supernova, les éléments de fusion entre lesiliciumet le fer peuvent être produits seulement dans les plus grosses étoiles, dans le processus decombustion du silicium.
Un procédé decapture de neutronslents, connu sous le nom deprocessus squi se produit également lors de la nucléosynthèse stellaire normale, peut créer des éléments jusqu'aubismuth,avec une masse atomique d'environ 209. Toutefois, le processus s survient principalement chez les étoiles de faible masse qui évoluent plus lentement.
Supernova[modifier|modifier le code]
Unesupernovaest l'explosion marquant la fin de la vie d'uneétoilemassive.
On distingue essentiellement deux types de supernova, lessupernovas thermonucléaires(Ia) et lessupernovas à effondrement de cœur(II). Les Ia se produisent dans un système qui contient au moins unenaine blanche,lorsque celle-ci est suffisamment proche d'unegéante rouge:un transfert de matière peut survenir, ce qui entraine une augmentation de la masse de la naine. Lorsque celle-ci atteint 1,4 demasse solaire,un processus s'enclenche, menant surtout à desréactions thermonucléairesde fusion decarboneet d'oxygène décrites par les lois de lamécanique quantique.Une explosion violente survient alors, soufflant complètement l'étoile[5].
Le deuxième type de supernova survient lorsque des étoiles massives de plus de 10 masses solaires ont totalement consommé leur «combustible nucléaire». À ce moment, il y a un effondrement des couches externes de l'étoile engendré par l'absence soudaine de compensation de laforce de gravitépar la pression des radiations engendrée par les réactions thermonucléaires[6].
Une fois que le noyau ne parvient pas à produire suffisamment d'énergie pour soutenir l'enveloppe externe des gaz, l'étoile explose en supernova produisant la majeure partie des éléments au-delà du fer. La production des éléments du fer à l'uraniumse produit en quelques secondes dans une explosion de supernova. En raison de la grande quantité d'énergie libérée, les températures et densités beaucoup plus élevées que les températures normales stellaires sont atteintes. Ces conditions permettent un environnement où leséléments transuranienspourraient être formés[7].
Processus r[modifier|modifier le code]
Durant la nucléosynthèse de supernova, leprocessus r(rpour rapide) crée des isotopes lourds très riches en neutrons, qui se désintègrent après l'événement au premierisotopestable, ainsi créant lesisotopes stablesriches en neutrons de tous les éléments lourds. Ce processus de capture de neutron se produit dans des conditions de température élevée et de haute densité en neutrons.
Notes et références[modifier|modifier le code]
- (en)Daniel M. Siegel, Jennifer Barnes et Brian D. Metzger, «Collapsars as a major source of r-process elements»,Nature,vol.569,(lire en ligne).
- (en)Imre Bartos et Szabolcs Marka, «A nearby neutron-star merger explains the actinide abundances in the early Solar System»,Nature,vol.569,(lire en ligne).
- (en)S. E.Woosley,W. D.Arnettet D. D.Clayton,«Explosive burning of oxygen and silicon»,The Astrophysical Journal Supplement,vol.26,,p.231–312(DOI10.1086/190282,Bibcode1973ApJS...26..231W,résumé,lire en ligne)
- Astrophysique Sur Mesure,«La nucléosynthèse dans les étoiles massives»(Archive.org•Wikiwix•Archive.is•Google•Que faire?),L'Observatoire de Paris.
- «Dictionnaire: Supernova», surfutura-sciences.com.
- Serge Jodra, «Les supernovae», surcosmovisions.com,.
- Collectif d'auteurs,«Premier volet de la trilogie: Comment se forment les éléments, Comment se forment les minéraux, Comment se forment les cristaux.», 18 décembre 2010 (dernière mise à jour).
