étoile à neutron et durée de vie d'un neutron

[moijdikssékool]

Hello
comme laisse entendre le titre, comment une étoile à neutron survit alors qu'un neutron a une durée de vie de 15min?
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[Lansberg]

Bonsoir,

la durée de vie du neutron est celle d'un neutron isolé. Ce qui est loin d'être le cas dans une étoile à neutrons où ils sont confinés comme dans un noyau atomique.

[Gilgamesh]

Il faut voir la stabilité du neutron comme l'équilibre entre deux réactions.

La première :

[1] p + e^- ⟶ n + ν_e

p : proton
e^- : électron
n : neutron
ν_e : neutrino électronique

Qui est en équilibre avec la réaction inverse :

[2] n ⟶ p + e^- + _ν_e

_ν_e : antineutrino électronique

La première réaction crée un neutron et fait disparaître un électron, la seconde fait disparaître un neutron et crée un électron. Aux très fortes densités, il n'y a plus de niveau d'énergie que puisse occuper l'électron produit par la désintégration du neutron, donc la réaction [2] est bloquée et la première réaction neutronise massivement la matière (il reste ~ 8 à 10% de protons).

[moijdikssékool]

ahbavi

8 à 10% de protons

quand même! j'imagine qu'il y en a qui ont estimé combien la surface, qui perd des électrons dans l'espace, produit des protons, qui diffusent ensuite dans l'étoile. Les dernières couches de neutrons de l'étoile (les premières pelures d'oignon, proche de la surface) sont-elles aussi denses en proton ou neutron que les neutrons au centre?

[A voir en vidéo sur Futura]

[Gilgamesh]

ahbavi

quand même! j'imagine qu'il y en a qui ont estimé combien la surface, qui perd des électrons dans l'espace, produit des protons, qui diffusent ensuite dans l'étoile. Les dernières couches de neutrons de l'étoile (les premières pelures d'oignon, proche de la surface) sont-elles aussi denses en proton ou neutron que les neutrons au centre?

Rincevent pourrait mieux repondre que moi. La croute etant solide, et vu la densité je ne pense pas qu'on puisse envisager de diffusion des éléctrons dans la structure interne.

Ensuite l'enveloppe se modélise avec une structure "spaghettis et lasagnes".

A- Image de gauche
Tranche schématique à travers une étoile à neutrons.
N : noyau (fer...)
n : neutron
p : proton
e : electron
μ : muon

La composition du noyau interne est encore incertaine et diverses modeles exotiques existent, y compris les hyperons et la matière de quark deconffines

B- Image de droite
Detail de la composition de la croûte intérieure (inner crust). Au densités les plus faibles, a gauche, un réseau cristallin de noyaux riches en neutrons est immergé dans un fluide de neutrons (susceptibles d'être superfluide) et un gaz d'électrons relativiste. À des densités plus élevéees, les noyaux peuvent se déformer et se connecter selon certaines directions pour former des tubes étendus, des feuilles et des bulles de matière nucléaire. Ces phases de pâtes nucléaires pourraient former une couche à la base de la croûte d'étoiles a neutrons, parfois appelée manteau;

Les concentrations de densité et d'épaisseur données pour chaque couche représentent des incertitudes actuelles dans la physique des croûtes d'étoiles neutroniques.

source : Neutron stars: A taste of pasta?

[yoVLR]

Bonjour

Pour te faire une idée précise des différentes couches qui compose une étoile a neutrons je te laisse avec cette vidéo : https://www.youtube.com/watch?v=MFi6EHni_pM

Bonne soirée