Supernova type 1a

[Schuberth]

Bonjour,
J'aimerais savoir comment un cadavre stellaire ayant une étoile comme voisin finit par produire une supernova? Il se passe quoi dans le noyau avant l'explosion?
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[Deedee81]

Salut,

Bonjour,
J'aimerais savoir comment un cadavre stellaire ayant une étoile comme voisin finit par produire une supernova? Il se passe quoi dans le noyau avant l'explosion?

Ce n'est pas vraiment le noyau qui est responsable. Lorsque l'étoile voisine se met à grossir (stade géante rouge) sa surface peut approcher assez près de sa voisine (une naine blanche). La matière de cette étoile finit par tomber sur la naine blanche. Elle s'accumule jusqu'à atteindre une masse critique et baoum la naine blanche explose. De mémoire, à confirmer, la surface de la naine blanche étant extrêmement chaude, le gaz qui s'accumule se s'écrase pas sur la surface. Mais lorsqu'une masse importante est atteinte, il finit par s'écraser sur la surface. Et la température très élevée enclenche des réactions thermonucléaires intenses qui déclenche le processus.

Si Gilgamesh passe par ici, il te donnera certainement des références plus précises sur le mécanisme.

[Schuberth]

Ok,
que se produit t'il si on a pas à faire à une naine blanche mais à une étoile à neutron (une hyper géante dont la surface approche une étoile à neutron)..même logique? Supernova (hypernova?)
Ce que je comprends pas bien, c'est surtout ce qui se déroule dans le noyau d'un cadavre stellaire...fusion de quoi en quoi dans une étoile à neutron? Il me semble que pour les naines blanches, c'est une fusion du carbone et de l'oxygène en fer...

[Deedee81]

Salut,

que se produit t'il si on a pas à faire à une naine blanche mais à une étoile à neutron (une hyper géante dont la surface approche une étoile à neutron)..même logique? Supernova (hypernova?)

Certainement mais j'ignore si cela fait une grosse différence. Je sais qu'il existe quelques supernovae atypique. Est-ce cela ? I don't know.

Ce que je comprends pas bien, c'est surtout ce qui se déroule dans le noyau d'un cadavre stellaire...fusion de quoi en quoi dans une étoile à neutron? Il me semble que pour les naines blanches, c'est une fusion du carbone et de l'oxygène en fer...

Je connais mieux le mécanisme des supernovae de type II conduisant justement à la formation d'une étoile à neutrons (ou un trou noir).

Pendant la vie de l'étoile, dans le noyau, on a la fusion d'éléments de plus en plus lourds jusqu'au fer. La fusion du fer étant endothermique, la fusion s'arrête. Les couches extérieurs s'effondrent sur le noyau. Provoquant une fusion du fer en éléments plus lourds, une forte formation de neutrons (par proton + électron -> neutron + neutrino) avec une énorme émission de neutrinos (qui participent à l'explosion).

Le noyau qui reste est une étoile à neutrons (bien que ce ne soit pas que des neutrons, en surface on a pas mal de fer).

Si ça se comprime encore plus, les neutrons "fusionnent" donnant une soupe de quarks et gluons qui n'oppose plus beaucoup de résistance à la compression. Et là, boum, trou noir.

J'en parle avec plus de détail ici :
http://fr.scribd.com/doc/204166860/V...es-etoiles-pdf

Où je parle un peu aussi des supernovae de type Ia.

C'est fort vulgarisé mais je donne pas mal de détail sur les réactions nucléaires.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Schuberth]

https://www.youtube.com/watch?v=2WmKH_IHCKs

J'ai vu ce petit doc hier et à 17'35", on parle de ce qui m'intéresse...cela dit, on dit rien sur l'origine de la flamme (?..)

Petit HS en parlant de 'fin' de vie d'une étoile: dans une étoile dit 'carbonée (stade géante rouge)..pourquoi le carbonne domine à la place de l'oxygène et pourquoi cette enrichissement?

[Deedee81]

Salut,

J'ai vu ce petit doc hier et à 17'35", on parle de ce qui m'intéresse...cela dit, on dit rien sur l'origine de la flamme (?..)

Je n'ai pas beaucoup le temps et en plus je n'ai pas le son. Donc, question très bête : quelle flamme ?

Petit HS en parlant de 'fin' de vie d'une étoile: dans une étoile dit 'carbonée (stade géante rouge)..pourquoi le carbonne domine à la place de l'oxygène et pourquoi cette enrichissement?

Ca doit avoir avec la combustion en couche. Les couches externes produisant hélium, carbone... et en interne oxygène, ... Et il y a plus de matière dans les couches externes, donc plus de carbone produit.

Mais on va avoir besoin d'une confirmation de quelqu'un qui connait bien le sujet. J'espère

[Schuberth]

J'ai pas bien compris non plus ce que cette flamme signifie....et surtout, d'où elle vient!

[Calvert]

Salut,

Je n'ai pas beaucoup le temps et en plus je n'ai pas le son. Donc, question très bête : quelle flamme ?

Dans les modèles de SN Ia, les réactions de fusion (qui vont détruire l'étoile) ne commencent pas partout en même temps. Elles commencent en un endroit (ou peut-être quelques endroits), et se propagent de proche en proche partout. C'est pourquoi on parle de flamme.

Ca doit avoir avec la combustion en couche. Les couches externes produisant hélium, carbone... et en interne oxygène, ... Et il y a plus de matière dans les couches externes, donc plus de carbone produit.

Mais on va avoir besoin d'une confirmation de quelqu'un qui connait bien le sujet.

Non, ce type d'étoile est issu de d'étoiles de plus faible masse. Une étoile normale contient plus d'oxygène que de carbone (l'oxygène est produit en plus grande quantité que le carbone dans l'univers). En fin de vie pour une certaine gamme de masse, l'étoile de vient une "asymptotic giant branch star" (AGB). Pendant cette phase, il y a plusieurs épisodes convectifs successifs dans l'étoile, assez complexes. Cela met en contact la coquille de fusion de l'hélium (où du carbone est produit) avec la surface, où il devient apparent.

[Deedee81]

Salut,

C'est pourquoi on parle de flamme.

Ah, hé bien j'ai apprix quelque chose. Je ne savais pas qu'on employait ce terme

Merci Calvert.

(merci aussi pour ton explication sur la phase convective et la "mise à nu" de la zone riche en carbone. J'ignorais cela aussi)

[Deedee81]

EDIT une autre question un peu neuneu peut-être : pourquoi le terme asymptotique ? Est-ce que cela aurait un lien avec la forme du parcourt dans le diagramme HR ? (ou pas)

[Calvert]

pourquoi le terme asymptotique ? Est-ce que cela aurait un lien avec la forme du parcourt dans le diagramme HR ? (ou pas)

Oui, après la séquence principale, l'étoile (masse pas trop grande, jusque vers ~2-3 masses solaires) traverse le diagramme HR, et commence de grimper en luminosité à température presque constante (c'est la branche des géantes). Ensuite, l'hélium s'allume dans le coeur (flash de l'hélium), et l'étoile redescend en luminosité, et se déplace cette fois-ci légèrement vers la gauche dans le diagramme HR, à luminosité constante (branche horizontale des géantes). Ensuite, l'étoile reprend sa grimpée en luminosité à Teff constante, dans l'alignement de la première montée en luminosité. C'est pourquoi on parle de branche asymptotique.

[Deedee81]

D'accord, merci Calvert. Cette fois j'avais eut le nez creux

[Schuberth]

Ok merci,
sinon, à la toute fin, une étoile de plus de 8 MO produit du fer...ensuite avant l'effondrement, les protons et neutrons du fer sont dissocié (le coeur excède alors la limite de Chandrasekhar) et finalement fusionnent (chaleur, pression) pour donner une étoile à neutron non? Une étoile (quelle masse?) peut produire des éléments plus lourd que le fer? Je crois savoir que la production du fer ne dure pas plus de quelques heures...et donc qu'aucune étoile ne peut produire plus lourd?

[gammler]

Le fer étant l'élément le plus stable, sa fusion ne produit pas d'énergie, mais en absorbe. Est-ce que les éléments plus lourds ne sont pas produits avec l'explosion en S-N lors de l'effondrement du noyau de fer en neutrons? Donc à la périphérie de l'étoile à neutrons. D'autre part, es-tu sûr que la production de fer ne dure que qq heures? Une étoile de qq masses solaires doit finir sa vie avec un noyau de fer de qq milliers de km de diamètres; ça me semble bien bref pour produire tout ça!

[gammler]

suppression pour doublon

[DavianThule95]

Tout dépend de la masse de l'étoile quand elle arrive à la phase de fusion du silicium.

Comme la pression et la température centrale d'une étoile varient en fonction de sa masse, la durée des fusions aussi.
Pour une étoile d'environ 8 masses solaires, la fusion dure entre 1 et 3 semaines.
Pour 25 masses, la fusion dure environ 1 jour.

Par contre, je ne me souviens plus de la formule

[Schuberth]

Sinon, j'ai pu trouver cette réponse à ma question...

Comment sont fabriqués les éléments plus lourds que le fer ?

La fusion n'y joue aucun rôle, car elle demanderait des températures que les étoiles, même les plus massives, ne peuvent atteindre avant de devenir explosives. Mais avant qu'elles ne terminent en supernovae, ces étoiles massives sont des supergéantes rouges, dans l'atmosphère desquelles la production d'éléments lourds tels le carbone-13 et le néon-22 dégage une quantité non négligeable de neutrons. C'est leur capture, facilitée par le fait qu'ils ne subissent pas la barrière électrostatique, qui nous fait avancer sur le chemin de la complexité nucléaire. Deux processus semblent à l'oeuvre. Dans les deux cas, les noyaux qui capturent des neutrons sont instables. Un ou plusieurs neutrons vont se transformer en protons par radio*activité ß- avec émission d'un électron et d'un neutrino, créant un élément de nombre atomique plus élevé.

Le processus « s », comme slow, est, comme son nom l'indique, un mécanisme qui demande du temps, au moins celui qui permet la désintégration ß-. Il fonctionne au sein des étoiles géantes rouges et semble responsable de la création des éléments jusqu'au bismuth 83 protons bien que les détails de cette chaîne ne soient pas encore entièrement connus. Au-delà, ce processus lent s'arrête car les 84 protons du polonium découvert par Marie Curie dans la désintégration du radium se désintègrent par émission d'un noyau d'hélium. Le polonium redevient du plomb 82 protons.

C'est dans les phases explosives des supernovae, que la capture de neutrons, dite « r » comme rapide, va prendre le relais. Pendant cette phase très courte *quelques secondes qui se situerait dans la bulle très chaude entourant l'étoile à neutrons en formation, le flux de neutrons est tellement intense 1036 par cm2 que 10 à

20 neutrons vont s'intégrer en même temps dans les noyaux existants. Quand ce sont des noyaux de plomb ou de bismuth, la cascade de désintégration qui s'ensuit produit tous les noyaux lourds jusqu'au thorium ou l'uranium. C'est aussi comme cela que les étoiles fabriquent de l'or et du platine.