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Sursauts gamma spatiaux & antimatière



  1. #1
    EspritTordu

    Sursauts gamma spatiaux & antimatière


    ------

    Bonjour,


    J'ai appris en lisant une discussion sur l'annihilation positron-électron, que le phénomène produit une bouffée de rayons gamma entre autres.

    Peut-on considérer les sursauts gamma spatiaux comme étant l'illustration de l'annihilation matière-antimatière?


    Merci d'avance.

    -----

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  3. #2
    Niels Adribohr

    Re : Sursauts gamma spatiaux & antimatière

    Bonjour,
    Je ne pense pas que ça soit lié. Les sursauts gamma sont encore méconnu, mais les astrophysiciens pensent qu'ils sont dus soit à des explosions d'étoiles tres massives (des hypernova) soit à la fusion entre deux astres tres denses (trous noirs et/ou étoiles à neutrons). Je ne sais pas si lors de tels cataclismes il y a création de paire électrons-positrons, mais je pense que c'est plutot la violence du phénomene qui fait que le rayonnement qui en est issus soit si énergétique. Enfin, je n'en suis pas certains.
    Dernière modification par Niels Adribohr ; 09/05/2006 à 15h23.

  4. #3
    Gilgamesh

    Re : Sursauts gamma spatiaux & antimatière

    Citation Envoyé par EspritTordu
    Bonjour,


    J'ai appris en lisant une discussion sur l'annihilation positron-électron, que le phénomène produit une bouffée de rayons gamma entre autres.

    Peut-on considérer les sursauts gamma spatiaux comme étant l'illustration de l'annihilation matière-antimatière?


    Merci d'avance.
    Ca serait facile à voir. On aurait un gerbe monochromatique de photon à des énergies bien précises (0,511 MeV pour l'annihilation e+e-). Ce qu'on voit est du type rayonnement synchrotron (accélération d'un plasma).

    a+

  5. #4
    EspritTordu

    Re : Sursauts gamma spatiaux & antimatière

    Merci ! On ne peut donc pas penser que le sursaut gamma soit la collision entre une corps spatial matériel et antimatériel. Néanmoins qu'est-ce exactement le rayonment synchroton s'il vous plaît?

  6. #5
    Coincoin

    Re : Sursauts gamma spatiaux & antimatière

    Salut,
    C'est le rayonnement émis par de la matière accélérée à grande vitesse. C'est dû au fait qu'une charge soumise à une accélération rayonne.

    Une des applications est de créer un rayonnement synchrotron en faisant tourner très vite des électrons dans un grand anneau. Le rayonnement émis est alors dans la gamme des rayons X et permet de nombreuses applications dans le domaine des matériaux et de la biologie. Un exemple est l'European Synchrotron Radiation Facility (ESRF) à Grenoble.
    Encore une victoire de Canard !

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    OKO

    Re : Sursauts gamma spatiaux & antimatière

    Citation Envoyé par EspritTordu
    Peut-on considérer les sursauts gamma spatiaux comme étant l'illustration de l'annihilation matière-antimatière?
    Salut
    Les sursauts gamma (GRB pour gamma ray burst) n'ont pas qu'une seule origine, mais plusieurs.
    Selon leur puissance, ils peuvent être générés par des étoiles a neutrons, de la matière qui tombe dans un trou noir, ou, pour les plus puissants, des hypernovae, comme le cites Niels.

    Dans les phénomènes physiques ci dessus, une part plus ou moins importante de la matière est transformée en énergie au cours de processus cataclysmiques qui produisent les GRB.
    L'anti matière n'étant pas créée par notre univers (si elle y réside quelque part, c'est qu'elle a été créé aux commencement notre l'univers mais pas depuis), il est très peu probable que l'anti-matière ait quelque chose a voir avec un quelconque type de GRB.

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  10. #7
    EspritTordu

    Re : Sursauts gamma spatiaux & antimatière

    Ca serait facile à voir. On aurait un gerbe monochromatique de photon à des énergies bien précises (0,511 MeV pour l'annihilation e+e-). Ce qu'on voit est du type rayonnement synchrotron (accélération d'un plasma).
    Cela me fait penser : que se passe-t-il si un électron rencontre un antiproton ? Tout est converti en rayonnement ou non?

  11. #8
    deep_turtle

    Re : Sursauts gamma spatiaux & antimatière

    Non, ils ne peuvent pas s'annihiler. Ils se repoussent car ils sont de même charge, mais si tu les envoies avec une énergie très grande l'une sur l'autre, il pourra éventuellement se produire des réactions de physique des particules, mais pas de simple annihilation : celle-ci n'est possible qu'entre une particule et sa propre antiparticule.
    « D'avoir rejeté le néant, j'ai découvert le vide» -- Yves Klein

  12. #9
    EspritTordu

    Re : Sursauts gamma spatiaux & antimatière

    Dans un tout autre domaine, le fait qu'un électron ne peut s'annihiler avec l'antiproton rend le stockage de ce dernier assez facilité : les électrons du réservoir à antiprotons de faible vitesse assureront le rôle de bouclier, est-ce exact?

  13. #10
    Gilgamesh

    Re : Sursauts gamma spatiaux & antimatière

    Citation Envoyé par EspritTordu
    Dans un tout autre domaine, le fait qu'un électron ne peut s'annihiler avec l'antiproton rend le stockage de ce dernier assez facilité : les électrons du réservoir à antiprotons de faible vitesse assureront le rôle de bouclier, est-ce exact?

    Helas un électron n'ira jamais se mettre autours d'un anti proton (chargé négativement comme lui)

    a+

  14. #11
    EspritTordu

    Re : Sursauts gamma spatiaux & antimatière

    Dans un tout autre domaine, le fait qu'un électron ne peut s'annihiler avec l'antiproton rend le stockage de ce dernier assez facilité : les électrons du réservoir à antiprotons de faible vitesse assureront le rôle de bouclier, est-ce exact?

    Ca serait facile à voir. On aurait un gerbe monochromatique de photon à des énergies bien précises (0,511 MeV pour l'annihilation e+e-). Ce qu'on voit est du type rayonnement synchrotron (accélération d'un plasma).
    Des photons avec une énergie de 0,511 Mev se trouvent-ils dans la plage des gammas?

    Ce chiffre de 0,511 Mev est un résultat de laboratoire dans des conditions plutôt calmes, je suppose. Ne peut-on pas avancer une hypothèse selon laquelle un ou des élements à déterminer s'intercaleraient entre le résultat de laboratoire et les résultats expérimentaux arrivant, eux, à des conclusions autour d'un rayonnement synchroton. Dans ce cas, ne peut-on même imaginer que ce rayonnement synchroton est un rayonnement de bas de fond...?

  15. #12
    Gilgamesh

    Re : Sursauts gamma spatiaux & antimatière

    Citation Envoyé par EspritTordu
    Des photons avec une énergie de 0,511 Mev se trouvent-ils dans la plage des gammas?

    Ce chiffre de 0,511 Mev est un résultat de laboratoire dans des conditions plutôt calmes, je suppose. Ne peut-on pas avancer une hypothèse selon laquelle un ou des élements à déterminer s'intercaleraient entre le résultat de laboratoire et les résultats expérimentaux arrivant, eux, à des conclusions autour d'un rayonnement synchroton. Dans ce cas, ne peut-on même imaginer que ce rayonnement synchroton est un rayonnement de bas de fond...?
    Je ne comprend pas ton idée, peux-tu reformuler ?

    merci

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  17. #13
    EspritTordu

    Re : Sursauts gamma spatiaux & antimatière

    Citation Envoyé par Esprittordu
    Dans un tout autre domaine, le fait qu'un électron ne peut s'annihiler avec l'antiproton rend le stockage de ce dernier assez facilité : les électrons du réservoir à antiprotons de faible vitesse assureront le rôle de bouclier, est-ce exact?
    Citation Envoyé par Gilgamesh
    Helas un électron n'ira jamais se mettre autours d'un anti proton (chargé négativement comme lui)
    Pardonnez-moi pour ce doublon, mais il y a eu un cafouillage lors de la saisie.
    A vrai dire je n'avais pas cette idée en tête : si le réservoir est cylindrique, les antiprotons négatifs seront repoussés par les électrons du corps du réservoir. Ces antiprotons se concentreront alos sur l'axe du cylindre dans la mesure de leur répulsion mutuelle, n'est-ce pas ? Eventuellement, si les antiprotons sont un peu brassés et qui viennent contre la paroi du dit réservoir, il vont s'amortir sur le nuage d'électron : les antiprotons ne s'annihileront pas et seront forcer de regagner leur place...

    Des photons avec une énergie de 0,511 Mev se trouvent-ils dans la plage des gammas?

    Ce chiffre de 0,511 Mev est un résultat de laboratoire dans des conditions plutôt calmes, je suppose. Ne peut-on pas avancer une hypothèse selon laquelle un ou des élements à déterminer s'intercaleraient entre le résultat de laboratoire et les résultats expérimentaux arrivant, eux, à des conclusions autour d'un rayonnement synchroton. Dans ce cas, ne peut-on même imaginer que ce rayonnement synchroton est un rayonnement de bas de fond...?
    C'est une idée qui m'a traversée l'esprit. Comment peut-on être sûr de s'attendre au résultat du laboratoire, lorsque le phénomène se fait à grande échelle dans l'espace. Cela ne remet pas en cause le résultat du laboratoire que je ne peux évaluer. Mais si on imagine une étoile avec une masse digne d'une étoile, et une anti-étoile (je pense qu'on peut les appeler ainsi) de masse tout autant titanesque, on peut s'attendre à une rencontre des plus... explosive. Ne dit-on pas que le rayonnements gamma spatiaux sont parmi les phénomènes les plus violents et générant d'hypothétiques ondes gravitationnels? Dans ce brassage d'annihilation en chaînes, de soupe cosmique (je peux réunir tout de plus violent, fusion, fission, chocs thermiques...) les résultats classiques ne sont-ils pas masqués, le phénomène ne laissant sortir qu'un rayonnement résiduel, le rayonnement synchrotron? On à le début de l'histoire, la fin, mais le corps de l'affaire se limite me semble-t-il -je ne suis pas un spécialiste aussi...- uniquement encore à des spéculations .

    C'est juste une idée au passage. Cela me conduit à ma demander alors comment on reconnait un rayonnement synchrotron d'un autre rayonnement?

  18. #14
    Gilgamesh

    Re : Sursauts gamma spatiaux & antimatière

    Citation Envoyé par EspritTordu
    Pardonnez-moi pour ce doublon, mais il y a eu un cafouillage lors de la saisie.
    A vrai dire je n'avais pas cette idée en tête : si le réservoir est cylindrique, les antiprotons négatifs seront repoussés par les électrons du corps du réservoir. Ces antiprotons se concentreront alos sur l'axe du cylindre dans la mesure de leur répulsion mutuelle, n'est-ce pas ? Eventuellement, si les antiprotons sont un peu brassés et qui viennent contre la paroi du dit réservoir, il vont s'amortir sur le nuage d'électron : les antiprotons ne s'annihileront pas et seront forcer de regagner leur place...

    Non les antiprotons approchant les édifices neutres (vus de loin) des atomes de la parois vont trouver à l'intérieur de ces édifices (vus de près) une adorable charge positive, le noyau... la suite de l'histoire va être torride . et il est alors conseillé de s'éloigner des protagonistes (question de pudeur, toussa).




    C'est une idée qui m'a traversée l'esprit. Comment peut-on être sûr de s'attendre au résultat du laboratoire, lorsque le phénomène se fait à grande échelle dans l'espace. Cela ne remet pas en cause le résultat du laboratoire que je ne peux évaluer. Mais si on imagine une étoile avec une masse digne d'une étoile, et une anti-étoile (je pense qu'on peut les appeler ainsi) de masse tout autant titanesque, on peut s'attendre à une rencontre des plus... explosive. Ne dit-on pas que le rayonnements gamma spatiaux sont parmi les phénomènes les plus violents et générant d'hypothétiques ondes gravitationnels? Dans ce brassage d'annihilation en chaînes, de soupe cosmique (je peux réunir tout de plus violent, fusion, fission, chocs thermiques...) les résultats classiques ne sont-ils pas masqués, le phénomène ne laissant sortir qu'un rayonnement résiduel, le rayonnement synchrotron? On à le début de l'histoire, la fin, mais le corps de l'affaire se limite me semble-t-il -je ne suis pas un spécialiste aussi...- uniquement encore à des spéculations .

    C'est juste une idée au passage. Cela me conduit à ma demander alors comment on reconnait un rayonnement synchrotron d'un autre rayonnement?

    Comme tout rayonnement : on regarde le spectre c'est à dire la distribution de l'énergie par longueur d'onde.

    Les spectre de désintégrations (radioactivité, matière-antimatière) sont les plus faciles à déterminer : on a des pics à des longueurs d'onde très précises, c'est immanquable. On peut lire "ce qui se désintègre" directement dans le spectre.

    Ensuite, tu as les spectres thermiques (emission du fait de la température) qui sont également très caractéristiques : la distribution est liée à la loi de Planck. On peut lire la température de l'objet directement dans le spectre.

    Le rayonnement synchrotron par contre c'est beaucoup plus compliqué parce que ça va dépendre de la nature des charges accélérées et de l'accélération elle même et en plus le rayonnement n'est pas isotrope comme les deux autres. Il est émis selon un cône. J'inclue la dedans les rayonnement de freinage (émission X). Ce que tu as de plus courant ce sont les deux extrémités du spectre : radio ou au contraire X-gamma.


    Sur cette base, les rayonnement qu'ils soient synchrotron ou 'monochromatique' ont la possiblité de se "thermaliser" en chauffant de la matière qui va réemettre un spectre thermique.

    Aucune autre conversion n'est possible : un rayonnement thermique ou synchrotron ne donnera jamais un truc monochromatique, un rayonnement thermique ou monochromatique ne deviendra jamais synchrotron.

    Donc : si on détecte un spectre thermique, il n'est jamais
    exclu qu'un phénomène non-thermique puisse être derrière cela, puisque tout peut se thermaliser.

    par contre si le spectre est non-thermique, alors on sait que c'est "natif" et non issue d'une conversion. Le spectre des GRB n'est pas thermique, et pas monochromatique non plus. Donc ce n'est pas de l'antimatière.


    salut
    Dernière modification par Gilgamesh ; 12/05/2006 à 12h15.

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