Effondrement stellaire sans supernova

[Lansberg]

Finalement j'ai retrouvé : https://arxiv.org/pdf/1710.05875.pdf
J'avais archivé.
Si quelqu'un a le temps de se pencher sur l'article en question !!!???
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[SK69202]

Comme une étoile à neutrons n'est pas incroyablement plus grande que son rayon de Schwarzschild, ça ne doit pas être terriblement différent.

Le cœur de fer dégénéré extrêmement lourd et chaud dont la masse augmente à toute allure n'est pas encore une étoile à neutron, quand l'implosion se produit on a donc un truc très lourd qui tombe d'un peu plus haut et comme dis, le rayon de Schwarzschild n'est pas loin, un poil plus de compression et la gravité l'emporte.

Après, il ne faut pas oublier que le mécanisme d'explosion des SNe est encore très mal connu, les simulations sont difficiles. Tout ceci est encore très incertain et doit être pris avec précautions.

Cela fait plus de 30 ans qu'un astrophysicien a répondu "quelles quantités d'effets relativistes, quels niveaux de magnétisme, quels moments de rotation ?" à ma question sur la prise en compte de ces quelques paramètres.

[papy-alain]

Dans l'introduction de l'article mentionné par Lansberg on trouve une petite phrase qui plante le décor : <<it is still unclear which astrophysical site between core-collapse supernovae andneutron star - neutron star (NS-NS) mergers produced most of the r-process elements in the universe.>>
En clair : patience, on cherche.

[JPL]

Sans être indiscret Calvert, c'est ton domaine professionnel, ou tu es "juste" bien renseigné ?

Et Calvert c’est en hommage à la saga de Peter Hamilton ?

[Tawahi-Kiwi]

comme ça :

Pièce jointe 388057

Faudra donc attendre qu'il soit validé, mais tu as là le tableau des éléments du Système solaire par étoile ou événement progéniteur. C'est assez édifiant (par exemple 100% de la manganèse vient des sn1a !), c'est le travail d'une astrophysicienne je crois, dont le nom m'échappe.

J'ajoute que, comme le dit ce tableau, et à ma connaissance, il est bien établi que l'or provient des fusions d'EN pour environ 80%. Ou le Bore, à 100% des rayons cosmiques ! étonnant, non ?

Bouf....

J'ai un gros souci avec ce tableau (pour autant qu'il soit correct). Dans mon monde (geo-scientifique) on prend les isotopes de faible duree de vie (ou plutot les elements-filles stables) du systeme solaire (et de la Terre) comme les produits de l'explosion de Coatlicue, une etoile tres massive qui aurait ete dans la voisinage de la nebuleuse proto-solaire il y a ~4,6 Ga.

Bien que cela explique des choses comme l'aluminium-26, manganese-53, fer-60, on aussi du curium-247, du promethium, du technetium, plutonium-244, etc. qui selon ce tableau, devrait etre explique par un processus different.

Une supernova + une fusion d'etoile a neutron proches dans une relative courte duree avant la formation du systeme solaire, cela me semble tres peu probable, non?

T-K

[Mailou75]

Ça fait plaisir à entendre... depuis le temps que je réclame une chronologie plausible des 4,5Ga (devant les 13,7Ga de l’univers) si toi tu nous dis qu’il y a un problème c’est qu’il y en a sans doute un (ou comme tu le dis un concours de circonstances peu probable). C’est une vraie question il me semble, le sens de l’histoire qu’on se raconte...

[pascelus]

J'ai un gros souci avec ce tableau (pour autant qu'il soit correct).

Si on regarde l'Uranium (u92) on ne verrait sa formation que dans les étoiles à neutrons! Il n'est pourtant pas très rare.
Comment justifier aussi la beaucoup plus grande rareté de certains éléments plus légers face à cet uranium?

[SK69202]

Une supernova + une fusion d'etoile a neutron proches dans une relative courte duree avant la formation du systeme solaire, cela me semble tres peu probable, non?

Probablement

Maintenant ce qui se passe dans le cœur d'un nuage interstellaire se transformant en essaim d'étoiles massives à évolution rapide, moins massives à évolution plus lente, le tout avec des trajectoires non régulières nous est aussi assez faiblement connu.

On peut conjecturer à ce qui se passe dans les couches immédiatement au dessus de l'étoile à neutron nouveau-née.

ELEMENT PRODUCTION BY THE R-PROCESS

Page 9 du PDF.

[Deedee81]

Salut,

Il est à noter que la nucléosynthèse est quelque chose d'extrêmement complexe car outre la nucléosynthèse primordiale, la nucléosynthèse stellaire suivie d'une explosive (que ce soit en super novae de type I ou II), ou la nucléosynthèse par collision (d'étoiles à neutrons ou autre corps massif, je suppose qu'un choc étoile à neutrons + naine blanche est possible par exemple), il faut aussi tenir compte des désintégrations radioactives et la spallation. On pourrait sans doute écrire un énorme bouquin rien que sur tout ça en allant dans le détail. Un tableau ne peut pas tout résumer.

Ceci dit il y a réellement encore "quelques petits trucs" à comprendre. Pour le curium cité par Tawahi, voir par exemple : http://www.impmc.upmc.fr/fr/evenemen...is-tissot.html

EDIT croisement avec SK
Et dans les trucs restant à comprendre, la structure des étoiles à neutrons recèle encore bien des inconnues (notamment le coeur). L'observation des fusions d'étoiles à neutrons apportera sans doute énormément d'informations. Affaires à suivre.

[Calvert]

Ce que je ne comprends pas, c'est quel type de phénomène pourrait disséminer dans l'espace un peu de matière provenant d'une étoile à neutrons.

Dans la simulation dont j'ai mis le lien plus haut, il y a vers la fin un moment où ils montrent les "unbound particles" ou quelque chose de ce genre. Et bien je pense qu'il s'agit de la matière qui a suffisamment d'énergie pour sortir du potentiel de l'étoile à neutrons. C'est sûrement difficile de sortir de ce potentiel, mais on parle d'une collision entre étoiles à neutrons ! Ca fait mal, quand même. Ca peut sûrement accélérer quelques dixièmes de masse solaire à très grande vitesse.

Le débat est toutefois animé car la probabilité de fusion de deux étoiles à neutrons est sûrement un événement rare

On n'en sait rien, ça dépend de comment évoluent les étoiles massives dans des couples binaires (et la majorité des étoiles massives sont dans des systèmes multiples). Notamment, cela dépend de comment les orbites se resserrent lors de la possible phase d'enveloppe commune. Et on n'en sait encore pas grand chose.

Ce qui me pose plus question dans le tableau des éléments présenté ci-dessus, c'est que les étoiles donnant naissance aux nébuleuses planétaires puissent produire des éléments lourds au-delà de l'oxygène ("low mass stars") ???

Oui, il s'agit de tous les éléments "s", produits dans les coquilles de combustion de l'hydrogène des étoiles de petite masse vers la fin de leur vie (phase AGB ou super-AGB).

<<it is still unclear which astrophysical site between core-collapse supernovae andneutron star - neutron star (NS-NS) mergers produced most of the r-process elements in the universe.>>

Oui, ce n'est pas encore clair. Mais ce qui est sûr, c'est qu'en l'état de nos connaissances sur la physique des SNe, il n'y a pas de site favorable à la production de certains éléments "r" lorsqu'elles explosent, alors qu'il y en a lorsque deux étoiles à neutrons fusionnent. C'est une question de fraction d'électrons et d'entropie, et il faut lire la référence que j'ai donnée plus haut pour plus de détails.

Et Calvert c’est en hommage à la saga de Peter Hamilton ?

Oui, quand j'étais jeune...

Une supernova + une fusion d'etoile a neutron proches dans une relative courte duree avant la formation du systeme solaire, cela me semble tres peu probable, non?

Peut-être, mais c'est de la statistique sur un seul évènement, du coup, comment savoir... Dans les faits, je ne pense pas qu'en l'état, on soit capable de quantifier cette probabilité de manière très réaliste.

Bref, on est encore assez loin d'avoir une vision claire de ce qu'il se passe.

[Lansberg]

Oui, il s'agit de tous les éléments "s", produits dans les coquilles de combustion de l'hydrogène des étoiles de petite masse vers la fin de leur vie (phase AGB ou super-AGB).

C'est plus clair, merci. La masse initiale pouvant varier de 0,6 à 10 masses solaires ou plus, le terme "masse faible" livré tel quel dans le tableau des éléments est peu précis.

[SK69202]

C'est plus clair, merci. La masse initiale pouvant varier de 0,6 à 10 masses solaires ou plus, le terme "masse faible" livré tel quel dans le tableau des éléments est peu précis.

Faible masse +/- = pas d'effondrement d'un coeur de fer. (<8 masses solaires)

[SK69202]

Pour revenir au sujet, j'ai ça en lien.

Secousse sismique ressentie à l'instant à 22.26, je change de sujet.

[invite554578cf]

Oui. En tout cas à temps partiel.

La classe à Dallas au moins à temps partiel

Je suis bien d'accord que ce tableau est sinon étrange, qu'il laisse au moins dubitatif, mais on ne sait -du moins moi je sais pas (encore ?)- comment a travaillé Jennifer Johnson pour le pondre. J'aimerai vraiment trouver sa méthode. J'imagine que par spectro on obtient les différents isotopes concernés et qu'on va par exemple étudier une nébu planétaire à distance (temps) x et ensuite les roches terrestres, la compo du Soleil etc, y a-t-il une autre méthode a priori ?

Quant à la question de la propagation de l'or, je présume que les couches superficielles des EN, qui sont donc encore des protons et électrons comme disait Pascelus, volent en éclat thermonucléaire soit lors d'accrétion (?) soit surtout lors de l'effondrement du coeur, ce qui devrait, je suppose, produire principalement des poussières très très fines. Quand on repense à l'événement de aout 2017 avec les deux EN, on avait dit "production de 100 masses terrestres en or", ça doit pas peser lourd 100 M terrestres par rapport à deux EN, donc ça correspond bien à une toute petite fraction de la couche superficielle, et en plus si ce sont des processus de désintégration successifs, ça doit vraiment faire des poussières très dispersées, du coup on est pas prêt de recevoir une météorite de 100 tonnes d'or pur. Zut.

@Lansberg : j'ai ouvert le R process, je verrai peut-être demain après-midi si ça se goupille bien (merci du coup) !

[invite554578cf]

Bouf....

J'ai un gros souci avec ce tableau (pour autant qu'il soit correct). Dans mon monde (geo-scientifique) on prend les isotopes de faible duree de vie (ou plutot les elements-filles stables) du systeme solaire (et de la Terre) comme les produits de l'explosion de Coatlicue, une etoile tres massive qui aurait ete dans la voisinage de la nebuleuse proto-solaire il y a ~4,6 Ga.

Bien que cela explique des choses comme l'aluminium-26, manganese-53, fer-60, on aussi du curium-247, du promethium, du technetium, plutonium-244, etc. qui selon ce tableau, devrait etre explique par un processus different.

Une supernova + une fusion d'etoile a neutron proches dans une relative courte duree avant la formation du systeme solaire, cela me semble tres peu probable, non?

T-K

J'avoue que j'ai eu a même réaction qu'un autre participant (Calvert je crois ?) : à savoir, vu qu'on a que nous comme exemple de vie qui s'interroge sur les conditions initiales de sa nébuleuse, on peut difficilement conclure. C'est guère plus improbable que l'impact avec Théia (dont on a strictement aucune trace à ma connaissance, ni dans le Sysol ni dans la composition terrestre, je crois qu'on dit juste "elle a fusionné") qui provoque la Lune et qui provoque aussi la tectonique des plaques, la Lune "sort" la vie des océans, etc etc, ça peut aussi sembler too much, mais au final on est bien là, c'est la seule certitude. était-ce improbable ? on ne sait pas, et c'est au fond peut-être la plus grande question (car elle englobe toutes les autres). Bon je suis parti loin mais je voulais au départ dire un truc simple

[SK69202]

Quant à la question de la propagation de l'or, je présume que les couches superficielles des EN,

L'or n'est pas produit sur l'étoile à neutron, il est produit à proximité dans les éjectas du reste de l'étoile dans les instants qui suivent sa naissance.

J'aimerai vraiment trouver sa méthode.

Je n'ai pas regardé, mais cela me semble, où peut on trouver l'énergie et les processus physiques pour fabriquer les corps simples ?
Il manque les machines de Sapiens Sapiens dans le tableau.

[Tawahi-Kiwi]

C'est guère plus improbable que l'impact avec Théia (dont on a strictement aucune trace à ma connaissance, ni dans le Sysol ni dans la composition terrestre, je crois qu'on dit juste "elle a fusionné") qui provoque la Lune et qui provoque aussi la tectonique des plaques, la Lune "sort" la vie des océans, etc etc,

Quelle panade... :P

On a des preuves de Theia. Si on a maintenant relativement confortablement éliminé les autres hypotheses de formation de la Lune, c'est bien parce que l'hypothese d'un impacteur est la seule hypothese solide qui explique toutes les observations. Les détails du type d'impact et la composition de l'impacteur sont toujours sujet a discussion, mais cela se joue sur des details qui passerait bien au dessus de la tete du non-specialiste.

était-ce improbable ?

Les autres exemples manquent de preuves actuellement, mais Vénus et Uranus on peut etre pu voir des impacts beaucoup plus important que ce qu'a subit la Terre. D'autre part, la masse calculee de Theia (de 0,02 a 0,1 masse terrestre) est énorme, mais est statistiquement pas exceptionelle dans la décroissance des tailles d'impact du systeme solaire (des choses comme South Aitken, Utopia, Caloris, Procellarum, Hellas et Borealis? sont egalement gigantesques, et pourtant des centaines de millions d'annees plus tard). Donc en terme de probabilité, on peut certainement arriver a quelque chose de 'pas vraiment exceptionel' pour l'impact de Theia-Terre; cela fait deux-trois decennies que ce phenomene n'est plus forcement considere comme exceptionel en planetologie.

On s'est evidemment éloigné du sujet, ma question premiere n'étant pas vraiment de savoir si (supernova + fusion EN) c'est probable ou pas, mais plutot de savoir si c'est la seule explication possible (et si ce tableau periodique coloré est correct ou une simplification grand public qui n'est pas valide lorsque l'on se pose des questions plus précises).

La probabilité elle-meme, si la réponse actuelle est qu'il n'est pas 'impossible' (comprendre tres tres improbable) d'avoir une supernova et une fusion d'etoile a neutron dans un temps relativement court (quelques millions d'annees tout au plus) dans un espace proche, je peux comprendre qu'on ne cherche pas ailleurs. Mais je suis surpris qu'on en ai aucune idee de savoir si c'est probable ou tres improbable (apres tout, on peut determiner le nombre de supernova pas siecle dans notre galaxie, et de la , il me semble qu'on pourrait en tirer une borne inferieure pour la fusion d'etoiles a neutron, mais bon, je me trompe sans doute et ce n'est pas si simple ).

T-K

[invite554578cf]

Quelle panade... :P

On a des preuves de Theia. Si on a maintenant relativement confortablement éliminé les autres hypotheses de formation de la Lune, c'est bien parce que l'hypothese d'un impacteur est la seule hypothese solide qui explique toutes les observations. Les détails du type d'impact et la composition de l'impacteur sont toujours sujet a discussion, mais cela se joue sur des details qui passerait bien au dessus de la tete du non-specialiste.


Les autres exemples manquent de preuves actuellement, mais Vénus et Uranus on peut etre pu voir des impacts beaucoup plus important que ce qu'a subit la Terre. D'autre part, la masse calculee de Theia (de 0,02 a 0,1 masse terrestre) est énorme, mais est statistiquement pas exceptionelle dans la décroissance des tailles d'impact du systeme solaire (des choses comme South Aitken, Utopia, Caloris, Procellarum, Hellas et Borealis? sont egalement gigantesques, et pourtant des centaines de millions d'annees plus tard). Donc en terme de probabilité, on peut certainement arriver a quelque chose de 'pas vraiment exceptionel' pour l'impact de Theia-Terre; cela fait deux-trois decennies que ce phenomene n'est plus forcement considere comme exceptionel en planetologie.

On s'est evidemment éloigné du sujet, ma question premiere n'étant pas vraiment de savoir si (supernova + fusion EN) c'est probable ou pas, mais plutot de savoir si c'est la seule explication possible (et si ce tableau periodique coloré est correct ou une simplification grand public qui n'est pas valide lorsque l'on se pose des questions plus précises).

La probabilité elle-meme, si la réponse actuelle est qu'il n'est pas 'impossible' (comprendre tres tres improbable) d'avoir une supernova et une fusion d'etoile a neutron dans un temps relativement court (quelques millions d'annees tout au plus) dans un espace proche, je peux comprendre qu'on ne cherche pas ailleurs. Mais je suis surpris qu'on en ai aucune idee de savoir si c'est probable ou tres improbable (apres tout, on peut determiner le nombre de supernova pas siecle dans notre galaxie, et de la , il me semble qu'on pourrait en tirer une borne inferieure pour la fusion d'etoiles a neutron, mais bon, je me trompe sans doute et ce n'est pas si simple ).

T-K

Au réveil ça met une bonne tarte quand même. Oh, tu penses à mon ego un peu ? ok mon exemple est tout pourri

@SK69202 : je ne crois pas avoir dit que l'or était créé sur les couches, mais plutôt "avec", car, à ma connaissance il faut des protons pour faire de l'or, je vois mal comment y arriver avec des neutrons, ou alors en passant par une désintégration beta - (oui en fait ça doit juste être ça j'imagine ?).

Et en effet sur le lien donné plus haut il y a une discussion dans laquelle Gilgamesh dit qu'une étoile à trop faible métallicité n'explose pas et devient un trou noir directement. Moi je veux bien mais... c'est pas un tout petit chouilla embêtant pour notre passé, genre les étoiles de Pop III ? si elles ont pas explosé ça change tout...

[invite554578cf]

Ah bin d'accord, les grands esprits se rencontrent hein (je vous jure que c'est un hasard absolu) : http://www.ca-se-passe-la-haut.fr/20...ns-proche.html

ps : pas le temps de lire l'article, j'ai deux cours ce matin mais apparemment c'est en plein dedans notre sujet. Y a même le tableau et la méthode !!!!

D'ailleurs tiens, j'en ai un autre qui vient de Chandra :

[Tawahi-Kiwi]

Ah bin d'accord, les grands esprits se rencontrent hein (je vous jure que c'est un hasard absolu) : http://www.ca-se-passe-la-haut.fr/20...ns-proche.html

Bin voila...

By comparing numerical simulations with the early Solar System abundance ratios of actinides produced exclusively through the r-process, we constrain the rate of occurrence of their Galactic production sites to within about 1−100 per million years. This is consistent with observational estimates of neutron-star merger rates [REF], but rules out supernovae and stellar sources. We further find that there was probably a single nearby merger that produced much of the curium and a substantial fraction of the plutonium present in the early Solar System. Such an event may have occurred about 300 parsecs away from the pre-solar nebula, approximately 80 million years before the formation of the Solar System.

Donc, le truc n'est pas si improbable que ca en a l'air Y'a suffisamment de references dans l'article sur les taux de supernova et de fusion d'EN pour s'en faire une idee.

T-K

[SK69202]

Ne pas oublier les bémols habituels, numerical simulations, observational estimates avant d'acheter.

[Calvert]

Ne pas oublier les bémols habituels, numerical simulations, observational estimates avant d'acheter.

Comment dire... Il ne reste plus grand chose de l'astrophysique si on enlève les simulations numériques. C'est pas facile d'avoir une supergéante rouge dans son labo.

[SK69202]

Oui bien sûr, mais la simulation doit pouvoir être reproduite et produire le même résultat, ce qui reste exceptionnel.

[Tawahi-Kiwi]

Ne pas oublier les bémols habituels, numerical simulations, observational estimates avant d'acheter.

Disons que quelqu'un s'est penche sur la question et a moins de bien (disons completement) se planter, ce n'est pas un truc créé par le génerateur d'improbabilité infinie; ce qui me suffit plus ou moins.

T-K

[SK69202]

dans une discussion récente, j'avais évoqué ce cas plutôt étrange : http://www.ca-se-passe-la-haut.fr/20...trou-noir.html ici une étoile très massive semble avoir laissé un trou noir derrière elle (enfin, "un astre massif en cours d'effondrement dont l'issue ne peut être a priori qu'un trou noir ) sans avoir auparavant explosé, ou tout du moins sans aucune contrepartie visible (ni même en rayons x ou autre, du moins je n'ai rien lu dans ce sens).

Je tombe là dessus,

Because this luminosity is comparable to the progenitor luminosity, a TZO may look as if it disappeared without an explosion.

ça répond presque à la question et c'est encore plus spéculatif que supernova et collision d'étoiles à neutron à coté d'un nuage moléculaire au destin radieux.
TZO =Thorne ZytKow Objet.

[invite554578cf]

Je tombe là dessus,
ça répond presque à la question et c'est encore plus spéculatif que supernova et collision d'étoiles à neutron à coté d'un nuage moléculaire au destin radieux.
TZO =Thorne ZytKow Objet.

Ah les TZO, je connais oui (certains proposent que ce soit le cas de Betelgeuse, la nébu Boomerang je crois aussi). Sauf que je comprends pas pourquoi la naine blanche "absorbée" n'explose pas en accrétant la matière de la géante...

[SK69202]

Sauf que je comprends pas pourquoi la naine blanche "absorbée" n'explose pas en accrétant la matière de la géante...

Ce n'est pas une naine blanche qui serait absorbée, mais une étoile à neutron. Il faut que j'explore les liens du PDF, parce que c'est le truc qui m'intéresse le plus, comment l'objet dense peut couler dans la géante sans en éjecter la matière par chauffage.
Le truc est que pour leurs simulations, ils admettent que le TZO est formé en mettant des référence sur cette phase de formation.

[invite554578cf]

Ce n'est pas une naine blanche qui serait absorbée, mais une étoile à neutron. Il faut que j'explore les liens du PDF, parce que c'est le truc qui m'intéresse le plus, comment l'objet dense peut couler dans la géante sans en éjecter la matière par chauffage.
Le truc est que pour leurs simulations, ils admettent que le TZO est formé en mettant des référence sur cette phase de formation.

hum, une EN, oui là ça tient mieux la route ! d'ac, merci. Alors sur "ça se passe là haut" il y avait un article (voire 2 ?) sur TZO, mais c'était très spéculatif m'avait-il semblé (genre le point de départ devait être un truc du style "et pourquoi ça n'arriverait pas...", cela dit on se souvient tous que "dans l'Univers, tout est possible" ! ahaha !).

[Tawahi-Kiwi]

c'est encore plus spéculatif que supernova et collision d'étoiles à neutron à coté d'un nuage moléculaire au destin radieux.

nuage moléculaire au destin radieux ou poubelle galactique ? https://www.futura-sciences.com/scie...teorite-36214/

T-K

[SK69202]

Jusqu'à preuve très solide du contraire, nous sommes seuls et on commence à peine à essaimé nos marqueurs nucléaires.