Création de l'OR dans l'UNIVERS

[invitee0cf1f47]

Je recherche des infos concernant la création de l'or dans l'Unviers ...
Dans quel sorte d'étoile peut-il se former intitialement ? Comment ?
Et comment explique-t-on scientifiquement sa présence sur Terre ? ...
Merci à vous !
Chantal
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[invitee369853d]

salut!
il faut savoir qu'une etoile au cours de sa vie, va fabriquer tout les elements jusqu'au fer.
Ensuite, soit elle s'effondre en trou noir, soit elle devient naine blanche, soit elle explose en supernovae ( j'ai du oublié un cas, mais c'est du a mon grand age... )!
Dans ce dernier cas ( supernovae ) l'explosion engendrée fournie assez d'energie a ce qui reste de l'etoile pour fabriquer les autres elements jusqu'a l'Uranium si je ne m'abuse. l'Or fait donc partie de ces elements fabriqués lors de l'explosion d'une etoile.

vala!

[invitec4851e8e]

Il faut savoir qu'une étoile se sert de l'hydrogène comme carburant, et lors de sa conbustion, forme des élèments plus lourds, grâce à la fission nucléaire qui permet de "fabriquer" de la lumière et de la chaleur. Si une étoile explose (supernova), alors tout ce qu'elle contient est envoyé partout dans l'univers.
Voila ce qui explique la formation d'or dans l'univers.

[invitee369853d]

Il faut savoir qu'une étoile se sert de l'hydrogène comme carburant, et lors de sa conbustion, forme des élèments plus lourds, grâce à la fission nucléaire qui permet de "fabriquer" de la lumière et de la chaleur. Si une étoile explose (supernova), alors tout ce qu'elle contient est envoyé partout dans l'univers.
Voila ce qui explique la formation d'or dans l'univers.

raté!! ce qui se passe dans le coeur d'une etoile sont des reactions de FUSION nucleaire ( creation d'elements a partir d'autre plus petits! ).
L'energie libérée lors de cette reaction ( lumiere et chaleur ) vient du fait que la masse de l'element crée est plus petite que la somme des masses des elemnets qui ont fusionné. Ainsi, d'apres la relation d'Einstein d'equivalence masse energie, cette masse disparue c'est transfirmée en energie!
il faut savoir qui si les reactions au sein d'une etoile s'arrete au fer, c'est parce que le fer est le premier element qui a besoin d'un apport d'energie pour fusionner. il n'est donc pas enrgetiquement interressant poour l'etoile de continuer. C'est pourquoi elle a besoin de l'energie de son explosion en Supernova pour continuer ses reactions de fusion pour arriver a l'Uranium!

vala, j'espere que c'est plus clair!

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite1ff8a7b5]

Bonjour,

Je te conseille de chercher avec les mots clé nucléosynthese explosive.

on trouve pas mal de renseignement comme par exemple :

http://www.ac-nice.fr/clea/EvolStel.html

Désolé de ne pas t'etre plus utile mais je n'ai pas le temps de rechercher plus de renseignement pour le moment . J'essaierais de repondre plus rapidement ce week end si tout va bien. @bientot

[invitec4851e8e]

raté!! ce qui se passe dans le coeur d'une etoile sont des reactions de FUSION nucleaire.

Je me suis trompé. Il était tard, j'était fatigué. Une confusion de mots arrive vite.
Pour rattraper mon erreur, je vais expliquer ce qu'est une fusion nucléaire. Pour brûler, une étoile a bien entendu besoin de carburant (comme notre voiture sauf qu'elle n'utilise pas d'essence). Elle utilise donc de l'hydrogène et de l'hélium, qui sont les deux élèments les plus légers. L'hydrogène est uniquement constitué de protons. Lorsque deux atomes d'hydrogène se rencontrent, ils forment de l'hydrogène lourd. Si l'hydrogène lourd rencontre un proton, il se forme un atome d'hélium 3. Cette rencontre émet de l'énergie, restituée sous forme de chaleur ou de lumière. Et ainsi de suite jusqu'au fer.

[invite75887499]

Attention la nucléosynthèse au coeur des étoiles n'est pas aussi simple que ce qu'a pu écrire jfk. Pendant la plus longue partie de sa vie une étoile ne produit que de l'hélium à partir de l'hydrogène. C'est seulement pendant une période plus courte de sa vie qu'elle produit les autres éléments. Pourquoi? Parce qu'une étoile résulte d'un équilibre entre la force gravitationnelle qui tendrait à concentrer la matière en un point et la "force thermonucléaire" qui tendrait à faire exploser l'étoile. Comment nait une étoile? Au départ, il n'y a qu'un nuage de matière interstellaire. Essentiellement de l'hydrogène et un peu d'hélium plus tous les autres éléments en quantités réduites. Suite à une perturbation (explosion d'une supernovae, passage d'une étoile dans le voisinnage, etc...) le nuage est un peu plus dense dans une région. Par effet boule de neige, il devient de plus en plus dense pour aboutir à une protoétoile. La matière continue à se concentrer mais la température augmente dans le même temps. Jusqu'à être suffisante pour que l'hydrogène commence à fusionner pour produire de l'hélium. Ce n'est qu'au coeur de l'étoile que cette température est suffisante, ailleurs elle est trop basse et il n'y a pas de réavtion de fusion. Quand l'hydrogène commence à manquer (ce qui ne se produit qu'en fin de vie de l'étoile), la force thermonucléaire ne contrebalance plus tout à fait la gravitation. Et la matière tend à nouveau à se contracter au coeur de l'étoile. La température augmente donc à son tour. Jusqu'à atteindre une limite où à son tour l'hélium peut fusionner. Et quand l'hélium commence à manquer, le processus recommence avec des élements plus lourds qui peuvent à leur tour fusionner comme l'oxygène, le carbone ou l'azote. Et ce sont ces étapes successives d'augmentation de température qui vont conduire à la production d'éléments jusqu'au fer. Pour les éléments plus lourds, la nucléosynthèse stellaire que je viens de décrire fait place à la nucléosynthèse explosive. Ce sont les conditions particulières de température pression qui règnent dans la supernovae qui permettent la production de l'or et des éléments lourds. Ces poussières d'étoiles se dispersent ainsi dans l'espace et viennent enrichir la matière stellaire en éléments lourds. Ces mêmes éléments lourds pourront ainsi servir à la production de planètes autour des étoiles qui viennent de se former.

[invitea4a042cf]

Wahou, très claire, ton explication, Dalvin.
Merci.

[invite6d93c1f2]

Mais...On s'ecarte un peu du sujet là non ?
J'ai la même question...Je suis tres interessée par ce sujet .
Est-ce qu'on ne pourrais pas faire un resumé ?

[Gilgamesh]

Mais...On s'ecarte un peu du sujet là non ?
J'ai la même question...Je suis tres interessée par ce sujet .
Est-ce qu'on ne pourrais pas faire un resumé ?

C'est à partir de où que tu ne pige pas ?

C'est déjà assez synthétique là...

A part dire "ça se forme au coeur des étoiles" je vois pas trop comment raccourcir

a+

[Thioclou]

Bonjour,

C'est à partir de où que tu ne pige pas ?

C'est déjà assez synthétique là...

A part dire "ça se forme au coeur des étoiles" je vois pas trop comment raccourcir

a+

Connait-on les réactions de fusion ou fission nucléaires qui produisent de l'or dans les étoiles et à quelle phase de leur vie?

[Gilgamesh]

Bonjour,

Connait-on les réactions de fusion ou fission nucléaires qui produisent de l'or dans les étoiles et à quelle phase de leur vie?

Voui.

Dans les épisodes précédents tu as eu la combustion de l'hydrogène (selon le cycle CNO dans les étoiles massives, celles qui nous intéressent ici), puis combustion de l'He-4 selon la réaction "triple alpha" avec le béryllium (instable, demi vie ~10^-16 s) comme intermédiaire réactionnel:

2 He-4 --> Be-8 .... Be-8 + He-4 --> C-12 (T ~ 8.10⁷ K)


Puis la combustion du carbone selon diverses voies :

2 C-12 --> Ne-20 + alpha (50%)
2 C-12 --> Na-23 + p (50%)
2 C-12 --> Mg-23 + n (rare)
(T ~ 8.10⁸ K - durée : 600 ans pour M = 25 Mo)

Par ailleurs le carbone réagit avec les noyau d'hélium pour produire de l'O-16.

Quand on dépasse le milliard de K, les choses s'accélèrent car la matière commence à produire des neutrinos pour se refroidir. Comme l'enveloppe de l'étoile est transparente pour ces particules, la déperdition est énorme et la contraction du coeur (pour compenser la perte d'énergie) devient de plus en plus rapide. La pression centrale, le densité et la température croissent exponentiellement et le stades ultérieurs prennent moins d'une année

Il reste au coeur l'O-16 (produit de la combustion de He-4) et le Ne-20.

Une des dernières série de réactions notable de la nucléosynthèse "calme" est la combustion de l'oxygène qui donne divers noyaux Mg, Si, S... Ar

(T ~ 2.10⁹ K - durée : 6 mois pour un étoile de 25 Mo)




Et la température continue d'augmenter par contraction du coeur...

Les photons thermiques commencent à devenir vraiment agressifs pour les noyaux eux même cad qu'ils les "ionisent" en leur arrachant des nucléons et des noyaux alpha (photodésintégration). Il ne fait pas encore assez chaud pour que le Si parviennent à surmonter la répulsion électrostatique de leur 14 charges positives, mais dans ce magma, les débris légers (p, n, alpha) à haute température parviennent à s'agréger aux noyaux existants pour arriver au Fe-56.



Arrivé là, toute réaction sur le Fe-56 absorbe de l'énergie, qui s'ajoute à l'hémorragie neutrinique pour soutirer de l'énergie au coeur. On aborde le domaine de la nucléosynthèse dite explosive bien que pour le processus "s" (cf. ci dessous) elle commence avant l'explosion. Ce processus a également lieu dans le cas des supernovae thermonucléaire et dans les explosions de type novae (cycle CNO chaud). Dans tous les cas, on a à la fois pendant un tempes très bref de fortes température, de fortes densités et un flux intense de particules dégagées par les réactions nucléaires qui se produisent au passage de l'onde de choc, en particulier un flux intense de neutrons rapides.



Source : On the Conditions Required for the r-PROCESS - Norman, E. B. & Schramm, D. N. - Journal: Astrophysical Journal, Vol. 228, pp. 881-892 (1979).

Cours : Explosive Nucleosynthesis and the r-process

Les 4 processus de nucléosynthèse :

Processus "s" (pour "slow") : il a lieu sous flux neutronique "faible" (10⁸-10¹¹ n.cm^-3) et il est ascensionnel selon un chemin évolutif unique pour une "graine" nucleique donnée, balisé par les décroissance bêta pour les éléments de faibles masses, puis par des décroissance alpha pour les éléments les plus lourds. Dans ce processus, la matière s'enrichit par saut d'une unité de masse atomique à la fois, par absorption d'un neutron par un nucléide stable, avec retour immédiat à la stabilité. Ce processus est en mesure de synthétiser des éléments jusqu'au plomb. Au delà, la décroissance alpha fait reculer le noyau de trop de cases trop rapidement pour aller plus loin.

Processus "r" ( pour "rapid") : sous irradiation neutronique plus intense, des nucléides instables riches en neutron et assez éloignés de la vallée de stabilité peuvent être temporairement formés tant que dure l'irradiation. La limite est donnée par le ratio entre le temps de désintégration du noyau et le flux. Pour un flux de neutron et un flux de gamma donné (on l'a vu, les gamma sont meurtriers pour les noyaux !) il existe pour chaque Z un nucléide limite enrichit en neutron dont le temps de décroissance bêta ou par rejet de neutron est trop bref pour admettre l'absorption d'un nouveau neutron avant désintégration.

Le chemin évolutif du processus r est donc parallèle au s et situé dans la zone des nucléides enrichit en neutrons.

Une fois le flux d'irradiation passé, ces nucléides enrichis et instables regagnent la vallée de stabilité par des désintégration bêta successives. Ils forment tous les éléments lourds au delà du Plomb.


Localisation des processus-r:

1/ supernova gravitationnelles : les anti-neutrinos _v_e issus de la neutronisation massive du coeur sont plus chauds que les neutrinos v_e, ce qui fait que le processus :
_v_e + p --> n + e⁺
est favorisé par rapport au processus inverse :
v_e + n --> p + e^-.

L'excès de neutrons favorise le processus r, probablement pas trop près du coeur car ça marche mieux avec une "graine"massive.



2/disque d'accrétion autours des trous : dans la partie interne du disque on a un plasma du nucléons avec un excès de neutron qui va croissant noirs

3/ fusion d'étoile à neutron (éjection de ~0,1 Mo de matière issue du processus r). C'est peut être là que l'or est produit le plus en abondance. Voir On the origin of gold - APOD 2008 May 18 .


Processus "p" (pour "photodesintegration") : vers 2 GK avant l'explosion (combustion de l'oxygène) ou entre 2 et 3,5 GK durant l'explosion (combustion explosive de l'oxygène et du néon) le flux de photons gamma devient suffisant pour provoquer une érosion des noyaux formés par le processus s et donne des éléments riches en neutron du groupe du fer (A +/-60 nucléons).

Processus "v" (nu pour "neutrino") : le flux intense de neutrinos issue du coeur va induire des réaction nucléaire "faibles" dans les couches éjectée et produire des éléments comme B-11, F-19, La-138, Ta-180, et un peu de Li-7 et d'Al-26.


a+

Mo : masse solaire

[Thioclou]

Bonjour,
Merci Gilgamesh pour cette description détaillée de la nucléosynthèse stellaire.
Les réactions nucléaires produisant AU, PT, ... auraient 2 sites possibles :
1/ les supernovae (le + fréquent)
2/ la collision d'étoiles à neutrons.

Ces métaux lourds ayant une + grande abondance dans le système solaire que la moyenne dans l'Univers, la formation du système solaire serait, si j'ai bien compris, plutôt dûe à la collision d'étoiles à neutrons.

[Gilgamesh]

Bonjour,
Merci Gilgamesh pour cette description détaillée de la nucléosynthèse stellaire.
Les réactions nucléaires produisant AU, PT, ... auraient 2 sites possibles :
1/ les supernovae (le + fréquent)
2/ la collision d'étoiles à neutrons.

Ces métaux lourds ayant une + grande abondance dans le système solaire que la moyenne dans l'Univers, la formation du système solaire serait, si j'ai bien compris, plutôt dûe à la collision d'étoiles à neutrons.

Haem... en fait je pense que la publi citée dans APOD va un peu vite en besogne, je l'ai mentionné juste pour illustrer le fait que le processus-r avait d'autre sites possibles que les SN

Une coalescence d'EN est un phénomène très rare (genre 10 000 fois plus rare que des SN), premièrement et surtout le temps de coalescence qui est très long (pls centaine de millions à pls dizaines de milliard d'année) fait que le couple binaire a depuis longtemps quitté le charnier natal au moment où ça se passe, cad qu'il y a peu de chance que ça se passe dans un pouponnière stellaire. Or dans le cas du système solaire, on dispose d'éléments issus de l'analyse des chondrites montrant que le système a reçu des isotope de courtes périodes (Al-26, Fe-60...) lors de sa formation, ce qui indique que la source de ces isotope était proche, probablement une SN d'étoile massive au sein d'un amas d'étoile.

Voir par exemple à ce sujet l'article de couv' du dernier Pour la Science : "Les frères perdus du Soleil" (The Lost Siblings of the Sun) de Simon Portegies Zwart.

Y'a une partie de l'article en anglais sur arXiv (mais pas la partie sur l'analyse isotopique)
http://arxiv.org/abs/0903.0237

a+

[invite6d93c1f2]

C'est bien expliqué mais compliqué !
J'ai pas tout compris...Mais c'est très interessant !

[Deedee81]

Salut,

Intéressant à savoir : dans l'encyclopedia universalis, les processus de nucléosynthèse sont bien décrit et de manière fort complète. Y compris les processus de spalliation non discutés ici.

A noter qu'il est accessible sur le net mais c'est payant.

[inviteb781e527]

Bonjour tout le monde.

Petite vidéo sympa et bien expliquée concernant la création des éléments dans l'univers(dont l'or ;p ).

En trois partie.

Voici le premier lien.

http://www.dailymotion.com/video/x1d...1-3_shortfilms