étoile à neutron

[invite0e4ceef6]

salut, j'aimerais comprendre pourquoi l'on parle d'étoile a neutron alors même que les neutrons ont par eux-même une durée de vie très courte ??

des objets tel que ceux-ci ne sont-il pas voué a disparraitre inéxorablement

ou bien les neutrons trouvent-ils comme dans le noyau atomique un mode de relation avec les protons leur permettant de prolonger une existance très brève??

une autre question comment explique-t-on cette breve durée de vie du neutron alors que le proton de masse légèrement inférieure a lui une durée de vie quasi-infinie.. ??
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[nissart7831]

Salut,

voilà ce qu'ils en disent dans wikipedia :

"La matière à la surface d'une étoile à neutrons est composée de noyaux atomiques ionisés et d'électrons. En se rapprochant du centre, ces noyaux sont de plus en plus riches en neutrons, de tels noyaux se désintégreraient rapidement sur Terre, mais sont stabilisés par la pression gigantesque qui y règne. Encore plus profondément, on arrive à un point où la pression n'arrive plus à stabiliser les noyaux ce qui permet aux neutrons de se dissocier des noyaux atomiques. Dans cette région la matière est composée d'électrons, de noyaux atomiques (déliquescents) et de neutrons libres.

La nature exacte de la matière superdense existant dans le noyau d'une étoile à neutrons n'est pas encore bien connue. Vraisemblablement, elle se compose de trois couches, nommées par analogie avec la Terre :

- une croûte extérieure solide, épaisse d'environ 1 km,
- un manteau qui pourrait contenir un mélange superfluide de neutrons, d'électrons et d'un peu de protons, parfois appelé neutronium dans la littérature populaire,
- un noyau d'environ 1 km de rayon, peut-être composé d'hypérons ; d'autres particules, telles que des pions ou des kaons, pourraient aussi être présentes, mais actuellement, ceci n'a pu être ni confirmé ni infirmé par des observations."

[invite0e4ceef6]

oui mais bon, les neutrons sont instable, et leur association avec les protons leur sauve la vie. en est-il de même avec des neutrons et très très peu de protons?
ça me semble tellement étrange, d'avoir un matériaux qui ne devrais pas etre..

[invite19431173]

Salut !

Tu as lu la réponse ??

de tels noyaux se désintégreraient rapidement sur Terre, mais sont stabilisés par la pression gigantesque qui y règne.

[A voir en vidéo sur Futura]

[cacahuete1er]

Non specialiste de ce domaine, je me demande,
Y devient quoi le neutron qui meurt ?? (énergie, proton+electron, autre...)

[Tawahi-Kiwi]

Non specialiste de ce domaine, je me demande,
Y devient quoi le neutron qui meurt ?? (énergie, proton+electron, autre...)

La duree de vie moyenne d'un neutron seul est de 885 secondes (=15 minutes) et il se decompose en un proton + electron + antineutrino; c'est aussi l'origine du rayonnement beta lors de la desintegration de certains isotopes radioactifs.

et dans la foulee, je rajouterais une question qui me turlupine depuis un petit temps: Que devient un vieux pulsar lorsqu'il a fini de tourner ? L'astre est-il toujours stable et on fini par avoir une etoile a neutrons qui ne 'pulse' plus ou alors se decompose t-il en protons et electrons, s'evaporant dans l'espace interstellaire ?

T-K

[invite0e4ceef6]

Salut !

Tu as lu la réponse ??

bah, je suis allé sur wikipedia avant de venir ici, et je connaissais déja cette réponse.. mais, pour que le neutron deveinnent stable avec des protons ce n'est pas la préssion qui les stabilises..

si cette réponse de préssion te convient benji_star libre a toi. je trouve simplment pas cela a mon gout.

mais bon, si tu peux me dire la cause qui stabilise le neutron dans le noyaux, force nucléraire forte??
c'est donc que la préssion deviendrais aussi forte que cette force.

mais là encore, c'est le couple proton-neutron qui stabilise le neutron, pas le fait d'avoir une soupe de neutron tout seul.

tu vois avec un peu d'effort, cela devient tout de suite louche comme affaire lol

[invite0e4ceef6]

La duree de vie moyenne d'un neutron seul est de 885 secondes (=15 minutes) et il se decompose en un proton + electron + antineutrino; c'est aussi l'origine du rayonnement beta lors de la desintegration de certains isotopes radioactifs.

et dans la foulee, je rajouterais une question qui me turlupine depuis un petit temps: Que devient un vieux pulsar lorsqu'il a fini de tourner ? L'astre est-il toujours stable et on fini par avoir une etoile a neutrons qui ne 'pulse' plus ou alors se decompose t-il en protons et electrons, s'evaporant dans l'espace interstellaire ?

T-K

haaa, deja là, le fait que le neutron ne disparraisse pas, et ce transforme en proton + une paire electron-positron me parrait moins louche qu'une étoile à neutron.
ça serait pas mieux une étoile a proton?? enfin plus stable??

[Calvert]

Si on a des neutrons, c'est justement parce que l'on ne peut pas avoir de protons!

Lors de l'effondrement, la pression devient tellement importante qu'elle surpasse la force répulsive entre les protons. La nature aime lorsque l'énergie est minimum. Ca lui coûte moins cher de convertir ces protons en neutrons, qui ne vont pas lutter entre eux par force électromagnétique.

J'imagine que si les neutrons restent des neutrons, c'est parce qu'ils ne peuvent pas se changer en protons sans revenir à la situation précédente de lutte contre la trop forte pression.

Il faudrait un théoricien pour formaliser tout ça, mais ça ne doit pas être trop faux.

Un pulsar qui ne tourne plus reste sous la forme d'étoile à neutrons, je ne voix pas pourquoi il s'évaporerait.

[Tawahi-Kiwi]

Un pulsar qui ne tourne plus reste sous la forme d'étoile à neutrons, je ne voix pas pourquoi il s'évaporerait.

Je ne sais pas, mais j'ai du mal a imaginer que le beau pulsar bien chaud et bien actif du debut puisse finir sa vie eternellement sous la forme d'un etat condense de neutrons....

La mort des astres et la question du cycle de la matière : trous noirs et étoiles à neutrons

La théorie contemporaine n'envisage aucun mécanisme de disparition des étoiles inscrit dans un cycle. Nous ne savons rien de l'avenir des naines blanches, étoiles à neutrons ou trous noirs qui semblent constituer l'aboutissement du processus de densification et de refroidissement des astres. Ainsi, lorsque la totalité des astres d'une galaxie seront froids et qu'ils auront été aspirés par un trou noir central du fait de la gravitation, celui-ci devra atteindre la masse de la galaxie tout entière. ( 10E 9- 10E13 Ms ! ) L'astrophysique contemporaine ne décrit aucun mode de disparition d'un astre, on ne sait pas ce que deviennent les corps refroidis sinon qu'ils terminent leur existence en trou noir. Mais que deviennent les trous noirs ? Ici, l'astrophysique laisse, en matière de connaissance, un immense "trou noir théorique ! "

De même pour le concept d'étoile à neutrons, la théorie est pour le moins confuse et difficilement acceptable. Cette étoile représente un état écroulé de la matière : des électrons relativistes percutent les noyaux pour donner des neutrons qui ne connaissent pas la répulsion électrostatique. La matière constitutive de l'étoile à neutrons se comporte comme un superfluide entouré de couches solides de particules libres. Plusieurs critiques peuvent être faites concernant ce type d'étoile :

a) Les étoiles à neutrons ne pourront jamais être observées comme telles puisque par définition des neutrons condensés ne peuvent être émis par cette étoile. On ne voit pas bien d'ailleurs ce qui distingue un trou noir d'une étoile à neutrons très froide puisqu'il s'agit de deux états de grande densité.

b) L'écorce de l'étoile se compose essentiellement de fer : Il est donc impossible d'observer les neutrons internes à l'étoile et ce type d'astre est condamné à rester un objet théorique.

c) L'agglomération des neutrons, leur collage, est une hypothèse qui n'a jamais pu être vérifiée par une expérience dans un accélérateur de particules. Un atome constitué uniquement de neutrons n'a jamais été observé, fabriqué, et reste un objet hyptothétique.De même il est impossible que les protons confinés au cœur d'un atome de fer, selon les densités supposées, puissent être jamais bombardés par électrons relativistes pour se transformer en neutrons: il leur faut pour cela traverser le couches atomiques successives !

d) Il ne peut exister d'atome ni de masse constitués uniquement de neutrons. Le neutron interne au noyau est une particule stable et son extraction provoque sa décomposition en proton en une quinzaine de minutes. Un atome ne saurait par ailleurs comporter un nombre anormalement élevé de neutrons sans se décomposer et/ou éjecter les neutrons en surnombre.

e) L'état prétendument superfluide d'une étoile à neutrons n'a jamais été observé que pour l'hélium et on n'a pas assisté pour autant à la décomposition des protons en neutrons.

f) Une étoile qui connaît cette énorme densité s'est refroidie et densifiée lentement. Or le propre de tout processus de refroidissement consiste en la diminution de l'agitation atomique et particulaires. On n'arrive donc pas à comprendre comment il peut encore exister des électrons animés d'une vitesse relativiste, d'autant que la forte attraction de surface doit ralentir rapidement tout mouvement.

Pour toutes ces raisons nous pensons que la théorie de l'étoile à neutrons représente une très belle et complexe construction mathématique mais qui risque bien de ne jamais recevoir confirmation par son observation efffective ( et non supposée ! ).

--> http://perso.orange.fr/jean-jack.micalef/index.html

ca me destabilise un peu, je pensais que le phenomene des etoiles a neutrons etait mieux compris que ca.....

Enfin tant mieux, l'astrophysique a encore de belles annees de dures labeurs devant elle....

T-K

[invitedbd456d8]

Pour une premiere approche, on peut voire une etoile a neutron comme un noyau atomique contenant un tres grands nombre de nucleons.
Il existe un formule dite de Bether et Weizacker qui donne l'energie de liaison en fonction de A(nombre de nucleon) et Z(nombre de proton). On se rend compte que pour A grand fixe, c'est Z=0 qui represente le minimum d'energie. Donc comme un systeme a l'equilibre a tendance a avoir une energie minimale, on a plutot des neutrons que des protons et electrons.

Apres, on se rends compte que cette energie de liaison est negative. C'est gravite qui va compenser cela et permettre a l'astre de ne pas "exploser".

[SK69202]

Bonsoir,

http://forums.futura-sciences.com/thread10097.html
La prose des Experts

J'ai trouvé l'image là




Un autre lien


La durée de vie limitée des neutrons isolés même relativistes, limitera la portée des armes à faisceaux neutroniques nécessaires à notre sécurité Galactique.

@+

[Gilgamesh]

Je ne sais pas, mais j'ai du mal a imaginer que le beau pulsar bien chaud et bien actif du debut puisse finir sa vie eternellement sous la forme d'un etat condense de neutrons....


--> http://perso.orange.fr/jean-jack.micalef/index.html

ca me destabilise un peu, je pensais que le phenomene des etoiles a neutrons etait mieux compris que ca.....

Enfin tant mieux, l'astrophysique a encore de belles annees de dures labeurs devant elle....

T-K

Arf C'est un site de crackpot, encore un.

10/10 dès la première ligne :

Les nouveaux principes de physique se présentent comme une tentative rigoureuse pour repenser la base philosophique des principaux concepts de la science physique.

Oublie...

a+

[invite9d765c85]

petite explication qui va surement etre inutile mais bon sait jamais ^^

Sous l'effet de l'effondrement gravitationnel d'un coeur de plus de 1,4 Masse solaire, la matière est contrainte de prendre un état dégénéré : les électrons ne peuvent plus rester sur leurs orbites autour des noyaux (il leur faudrait une vitesse supérieure à celle de la lumière pour répondre au principe d'exclusion de Pauli) et sont forcés de pénétrer dans les noyaux atomiques, fusionnant ainsi avec les protons pour ne plus laisser place qu'à des neutrons confinés.

Le principe de Pauli que nous avons vu tout à l'heure interdit aussi à deux neutrons de se trouver dans le même état au même endroit. C'est lui qui va permettre au résidu de l'étoile de compenser la force de gravitation par la pression de dégénérescence engendrée par ces neutrons.

[Rincevent]

Je ne sais pas, mais j'ai du mal a imaginer que le beau pulsar bien chaud et bien actif du debut puisse finir sa vie eternellement sous la forme d'un etat condense de neutrons....

pas que de neutrons, mais sinon, oui, il va finir sa vie en dormant comme le font les naines blanches (cf le Soleil dans quelques temps) qui finissent "naines noires"

ca me destabilise un peu, je pensais que le phenomene des etoiles a neutrons etait mieux compris que ca.....

par les gens qui bossent sur le sujet, pas le moindre doute que c'est bien mieux compris que par celui qui a écrit la page que tu cites...

même si le sujet reste plein de questions ouvertes... je vais répondre à ses commentaires :

Plusieurs critiques peuvent être faites concernant ce type d'étoile :

a) Les étoiles à neutrons ne pourront jamais être observées comme telles puisque par définition des neutrons condensés ne peuvent être émis par cette étoile. On ne voit pas bien d'ailleurs ce qui distingue un trou noir d'une étoile à neutrons très froide puisqu'il s'agit de deux états de grande densité.

le trou noir a un horizon (pas de surface solide) et une densité qui est nulle partout sauf à la singularité centrale. Donc dire que le trou noir a une grande densité est faux, et la surface solide des étoiles à neutrons est ce qui fait la grande différence observationnelle : sur l'horizon d'un trou noir le redhsift par rapport à l'infini (ie nous) est infini.

b) L'écorce de l'étoile se compose essentiellement de fer : Il est donc impossible d'observer les neutrons internes à l'étoile et ce type d'astre est condamné à rester un objet théorique.

remarque stupide. Déjà, l'écorce n'est pas composée que de fer (c'est bien plus complexe). La composition varie en fonction de la densité. Ensuite, c'est pas parce qu'on ne voit pas directement le coeur d'un objet qu'on ne sait pas ce qui est dedans. Le coeur des étoiles à neutron est visible via les neutrinos (mais également via leur masse totale, leur rayon, etc).

c) L'agglomération des neutrons, leur collage, est une hypothèse qui n'a jamais pu être vérifiée par une expérience dans un accélérateur de particules.

charabia incompréhensible. On sait très bien que l'hélium 4 est formé de 2 neutrons et 2 protons. Les neutrons interagissent entre eux de manière attractive via l'interaction forte.

Un atome constitué uniquement de neutrons n'a jamais été observé, fabriqué, et reste un objet hyptothétique.

les étoiles à neutrons ne sont pas composées uniquement de neutrons mais d'un plasma de neutrons, protons et électrons en équilibre beta (en négligeant la composition à basse densité et les éventuelles transitions de phase à haute densité)

De même il est impossible que les protons confinés au cœur d'un atome de fer, selon les densités supposées, puissent être jamais bombardés par électrons relativistes pour se transformer en neutrons: il leur faut pour cela traverser le couches atomiques successives !

aucun sens. Lors de l'effondrement du coeur de fer d'une étoile massive la densité devient telle que les noyaux atomiques sont brisés par photodissociation ou captures électroniques (dans lesquelles les protons se convertissent en neutrons).

d) Il ne peut exister d'atome ni de masse constitués uniquement de neutrons.

seul le rédacteur de cette page sans aucune valeur scientifique semble supposer que les étoiles à neutrons ressemblent à ça.

Le neutron interne au noyau est une particule stable et son extraction provoque sa décomposition en proton en une quinzaine de minutes. Un atome ne saurait par ailleurs comporter un nombre anormalement élevé de neutrons sans se décomposer et/ou éjecter les neutrons en surnombre.

un noyau peut éjecter des neutrons, mais une étoile à neutrons non car la gravitation est importante. Sans parler du fait que lorsque la densité est élevée les neutrons ne peuvent pas se désintégrer librement. c'est d'ailleurs là l'élément principal de réponse à Quetzal : dans une étoile à neutrons un neutron donné est plus stable que le même dans le vide car pour pouvoir se désintégrer le proton qu'il va donner devrait pouvoir finir dans un état énergétique qui est déjà occupé par un autre proton, or le principe de Pauli lui interdit d'aller vers cet état déjà occupé.

e) L'état prétendument superfluide d'une étoile à neutrons n'a jamais été observé que pour l'hélium et on n'a pas assisté pour autant à la décomposition des protons en neutrons.

f) Une étoile qui connaît cette énorme densité s'est refroidie et densifiée lentement. Or le propre de tout processus de refroidissement consiste en la diminution de l'agitation atomique et particulaires. On n'arrive donc pas à comprendre comment il peut encore exister des électrons animés d'une vitesse relativiste, d'autant que la forte attraction de surface doit ralentir rapidement tout mouvement.

la densité explique que les électrons dont l'énergie est proche du niveau de Fermi soient relativistes. Rien de transcendant en ça : c'est une caractéristique secondaire des étoiles à neutrons.

l'astrophysique a encore de belles annees de dures labeurs devant elle....

cette conclusion reste valable même si le site donné en lien est du grand n'importe quoi...

[Tawahi-Kiwi]

cette conclusion reste valable même si le site donné en lien est du grand n'importe quoi...

Ok ok, sorry pour le lien....je l'ai juste parcouru vite comme ca pour voir, en cherchant des infos sur de vieux pulars....mais c'est vrai que c'est un peu de la m*rde.....le ref'rais plus promis....

T-K