A propos de la nucléosynthèse et de la présence d'éléments lourds dans les étoiles.

[invite82836ca5]

Bonjour à tous,

cela fait un baille que j'ai plus posté ici. J'ai une petite question à vous soumettre.
Les premières étoiles n'étaient constituées que d'hydrogène et d'hélium. Mais après l'explosion en supernova des plus massives d'entre elles, des étoiles ont pu naitre constituées d'hydrogène, d'hélium et d'éléments plus lourds tel que le carbone, l'azote, l'oxygène, etc...
Je me demandais si la présence de ces éléments plus lourds influait sur l'évolution des étoiles. La présence de carbone permet-elle une combustion plus rapide que dans les premières étoiles ? Quelles sont les différences entre ces deux types d'étoiles ? Y a-t-il réellement une différence ou seule la masse détermine l'évolution de l'étoile indépendament de sa composition ?

Je vous remercie pour vos réponses.
A bientôt.

Gaétan
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[Gilgamesh]

Je me demandais si la présence de ces éléments plus lourds influait sur l'évolution des étoiles. La présence de carbone permet-elle une combustion plus rapide que dans les premières étoiles ? Quelles sont les différences entre ces deux types d'étoiles ?

La présence de CNO est indispensable pour que se déclenche le cycle catalytique du même nom. Pour les étoile massives, noatmment ça change completement la donne, CNO intensifiant énormément la combustion nucléaire.

Les toutes premieres étoiles (population III) étaient sans doute des monstre de 100 à 1000 masse solaires, l'absence de CNO permettant une rythme d combustion relativement modéré.


slu

[invite03c2e5ba]

Les toutes premieres étoiles (population III) étaient sans doute des monstre de 100 à 1000 masse solaires, l'absence de CNO permettant une rythme d combustion relativement modéré.

Bonjour a tous,

si je ne m'abuse, une étoile respecte l'équilibre hydrostatique (la pression compense la gravitation). Pour une étoile très massive, cela va entrainer une température fort élévée dans le coeur de l'étoile. Le cycle CNO permettant une production d'énergie plus rapide va augmenter la pression radiative et donc stopper la contraction de l'étoile avant que la température du coeur ne s'emballe.

Dans les étoiles de population III, le cycle CNO ne peut pas s'amorcer, on peut donc penser que la température du coeur va augmenter et/ou que le volume du coeur va croitre.

Si la température augmente, ne va t'on pas parvenir aux 100 millions de degrés nécessaires pour la combustion de l'Hélium, donc produire du carbonne qui permettra l'amorce du cycle CNO et revenir a un équilibre a une température plus basse?

Si le coeur a un volume plus important, l'équilibre de l'étoile de population III ne serat-il pas atteint pour une certaine production d'énergie qui sera égale a celle d'une étoile de même masse ayant une métallicité non nulle?

Ne pourrait-on donc pas penser alors que les durées de vie d'étoiles de même masses sont du même ordre de grandeur quelque soit leur métallicité de départ?

Je ne sais que répondre a ces questions...

A+

[Gilgamesh]

Dans les étoiles de population III, le cycle CNO ne peut pas s'amorcer, on peut donc penser que la température du coeur va augmenter et/ou que le volume du coeur va croitre.

Si la température augmente, ne va t'on pas parvenir aux 100 millions de degrés nécessaires pour la combustion de l'Hélium, donc produire du carbonne qui permettra l'amorce du cycle CNO et revenir a un équilibre a une température plus basse?

On ne va pas arriver directement au stade "triple alpha" (combustion de He, 3He->C) parce que la réactivité de la réaction p-p (combustion "classique" de l'hydrogène telle qu'elle se réroule à 98% au centre du Soleil) est suffisante. En présence de CNO, à couple pression-température égaux, l'intensité de la fournaise est augmentée. Du coup, certes, l'enveloppe de l'étoile est "soufflée" et le couple pression-température diminué. Mais la proportionalité n'est pas la même. La cycle CNO ne se déclenche qu'au delà de 20 MK mais son intensité rapporté à la température est dans mon souvenir du genre à la puissance 16e... (à vérifier), très supérieur au cycle p-p. Donc, même si la pression radiative le modère, en valeur absolue il génère une débauche d'énergie plus intense.

salut

[A voir en vidéo sur Futura]