LIGO - virgo et kilonova

[Lansberg]

Bonsoir,

Dans le journal du CNRS il y a un article qui revient sur la découverte de la fusion de deux étoiles à neutrons le 17 août dernier. On a pour la première fois obtenu une signature sous forme d'onde gravitationnelle ainsi que des contre parties gamma et optique :

https://lejournal.cnrs.fr/articles/e...ui-vaut-de-lor

Une image montre la variation de couleur du phénomène sur 4 jours d'où cette conclusion : "En quelques jours, la lumière émise diminue rapidement en intensité et devient de plus en plus rouge. Cette observation indique que le phénomène est à l'origine de la création d'éléments lourds comme l'or ou le platine."

Comment passe-t-on de "rouge" à "création d'or ou de platine" ? Peut-être avez-vous une explication plus consistante.

Merci
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[Nicophil]

Bonjour,

Ma supposition : c'est la rapidité de la diminution tant de l'intensité que des fréquences du rayonnement qui permet cette conclusion.

[Lansberg]

En cherchant un peu j'ai trouvé quelques éléments de réponse. La fusion d'étoiles à neutrons a été modélisée il y a quelques années. Mais les astrophysiciens qui se penchaient sur la question pensaient qu'il serait extrêmement difficile d'observer un tel phénomène, jusqu'à l'événement du 17 août dernier.

"Lorsque nous avons calculé les opacités des éléments formés dans une fusion d'étoiles à neutrons, nous avons trouvé beaucoup de variation. Les éléments plus légers étaient optiquement semblables aux éléments trouvés dans les supernovae, mais les atomes les plus lourds étaient plus de cent fois plus opaques que ce que nous avions l'habitude de voir dans les explosions astrophysiques », a déclaré Barnes. "Si des éléments lourds sont présents dans les débris de la fusion, leur haute opacité devrait donner une teinte rougeâtre aux kilonovae".
Trois jours après la fusion et l'explosion, la lueur bleue brillante des éléments plus légers dans les régions polaires externes commence à s'estomper, cédant la place à la lueur rouge des éléments plus lourds. La lueur rouge a persisté pendant plus de deux semaines. Les premières nuits d'observations, la couleur de l'événement de fusion était relativement bleue avec une luminosité qui correspondait parfaitement aux prédictions des modèles de kilonova si les couches extérieures des débris de fusion sont faites d'éléments précieux légers tels que l'argent. Cependant, au cours des jours suivants, l'émission est devenue de plus en plus rouge, une signature que les couches internes du nuage de débris contiennent également les éléments les plus lourds, tels que le platine, l'or et l'uranium. Non seulement les observations confirment les prédictions théoriques, mais la modélisation a permis à Kasen et à ses collègues de calculer la quantité et la composition chimique du matériel produit. Les scientifiques ont déduit qu'environ 6% d'une masse solaire d'éléments lourds ont été fabriqués. Le rendement de l'or seul était d'environ 200 masses terrestres et celui du platine de près de 500 masses terrestres."

Cela conduit à penser que les éléments plus lourds que le fer sont davantage produits par ce type de phénomène plutôt que par les supernovæ.