Les réactions en chaîne lors de la mort d'une étoile

[lordeur]

Bonjour.

Avant de les insérer dans l'article de mon site sur le cycle de vie des étoiles, j'aimerai vous soumettre les deux images que j'ai créé à l'aide de mes cours de chimie.

Je ne suis pas un expert, mais je pense que mes réactions nucléaires sont justes.

J'aimerai juste confirmation de la part d'un chimiste ou d'un pro de l'astronomie !

Merci beaucoup.

L'image n°1

 

 

[bongibong]

Déjà il y a une énorme erreur, ce ne sont pas des réactions chimiques, mais des réactions nucléaires...

 

Ensuite pour les températures, je ne les ai pas vérifiées.

 

La première réaction est fausse, je parle de la fusion de l'hydrogène en hélium. C'est un peu plus complexe que cela :

 

H + H -> D + positron + neutrino + photon

D + H -> He3 + photon

He3 + He3 -> He4 + 2protons + photon

 

Ensuite il y a une inexactitude dans la fusion de l'hélium en carbone. En effet, la seule possibilité pour que cela marche est qu'il existe un état excité du Bérylium, donnant :

 

He4 + He4 -> Be8* (instable)

Be8* + He4 -> Carbone12

 

http://fr.wikipedia.org/wiki/Nucl%C3%A9osynth%C3%A8se_stellaire

Modifié 8 mars 2012 par bongibong
edit : correction de la réaction de fusion de l'hélium 3

[christel]

et puis il y a un les étoiles de plusieurs masses solaires qui "dépassent" le stade du fer aussi non ?

[lordeur]

éjà il y a une énorme erreur, ce ne sont pas des réactions chimiques, mais des réactions nucléaires...

Oui c'est de la physique excuse moi

 

La première réaction est fausse, je parle de la fusion de l'hydrogène en hélium. C'est un peu plus complexe que cela :

 

H + H -> D + positron + neutrino + photon

D + H -> He3 + photon

He3 + He3 -> He4 + photon

 

C'est bizarre j'étais pourtant sur que celle-ci au moins soit juste, vu que je l'ai recopié de mon cours de physique...

 

Pour le berylium je le savais oui mais j'ai préféré ne pas le mettre, pour ne pas "surcharger". J'ai essayé de rassembler les deux équations nucléaires en une seule, je pensais que c'était plus facile comme ça mais bon...

 

et puis il y a un les étoiles de plusieurs masses solaires qui "dépassent" le stade du fer aussi non ?

Non le fer est l'élément le plus stable de l'univers, il n'est pas possible d'avoir d'autres réactions une fois que le fer apparaît au coeur d'une étoile !

[Newbie Mais]

Christel fait allusion à l’effondrement en trou noir, à la limite de Chandrasekar (3,4M si je me souviens bien) etc.

Et toutes les autres du bestiaire, comme les étoiles à neutrons? Ce n'est plus du fer mais de la matière dégénérée.

 

Pierre

[christel]

je trouve tout cela fascinant, que toute la bas de tout provienne de la nucléosynthèse...

Modifié 6 mars 2012 par christel

[Piötr]

et puis il y a un les étoiles de plusieurs masses solaires qui "dépassent" le stade du fer aussi non ?

 

En fait, il me semble que les éléments au delà du fer se forment lors de l'explosion de l'étoile. Les neutrons/protons sont éjectés et viennent fusionner avec les éléments chimiques. Enfin, je crois que c'est ça.

 

Il ne manque pas deux protons quelque part dans la réaction :

"He3 + He3 -> He4 + photon"

[christel]

faut que je relise et réécoute certains trucs moi avant d'affirmer quoi que ce soit

mais j'ai un doute... il me semble bien que les supergéantes surmontent la "barrière du fer"...

[Beam]

je trouve tout cela fascinant, que toute la bas de tout provienne de la nucléosynthèse...

 

J'ai l'impression que pour certains métaux (l'or), la nucléosynthèse ne suffit pas.

[salviati]

la limite de Chandrasekar (3,4M si je me souviens bien)

 

correction : 1.4 MS

[christel]

oui Beam, je voulais dire que tout part de ça quand même

en fait tout vient de l'hydrogène mais lui d'où vient-il ?

[Beam]

oui Beam, je voulais dire que tout part de ça quand même

en fait tout vient de l'hydrogène mais lui d'où vient-il ?

Faut demander a Mister Astrolove.

 

Yavait pas de l'hélium genre au big bang?

[salviati]

tout vient de l'hydrogène mais lui d'où vient-il ?

 

 

De la nucléosynthèse primordiale, c'est à dire, les premières liaisons atomiques après le BB ; Ce sont les atomes les plus simples qui se sont formés.

 

Yavait pas de l'hélium genre au big bang?

Si, si et aussi du lithium et du deutérium.

Modifié 6 mars 2012 par salviati

[christel]

donc issu des particules élémentaires... qui viennent d'où elles ?

(Beam... astrolove ! ... c'est une discussion sérieuse là )

[salviati]

Le jour où on aura une réponse à cette question, il n'y aura plus grand chose à expliquer en physique

Les futures théories unitaires, les modèles de multivers y parviendront peut-être ?

 

En attendant, il faudra que tu restes sur ta faim, désolé pour toi

[christel]

oh bah il faut encore expliquer l'énergie noire, la matière noire, l'expansion de l'univers, ...

il y a encore de quoi faire

 

et puis ne sois pas désolé, j'ai d'autres questions sans réponse

(comment arrivons-nous à être tous différents avec les mêmes brins d'ADN, la malformation des gènes, etc...)

 

alors mes éléments lourds ? tous issus de l'explosion d'une supernova ? ou formés aussi dans la nucléosynthèse des supergéantes telles que Bételgeuse ? ou éparpillés lors de l'explosion toujours d'une supergéante ?

[bongibong]

Christel fait allusion à l’effondrement en trou noir, à la limite de Chandrasekar (3,4M si je me souviens bien) etc. [/Quote]1.4 masses solaire pour la luimite de Chandrasekhar.

Au delà de 3 c'est la limite d'Oppenheimer Volkov.

Il ne manque pas deux protons quelque part dans la réaction :

"He3 + He3 -> He4 + photon"

Effectivement, boulette de ma part :

He3 + He3 -> He4 + 2p + photon

 

faut que je relise et réécoute certains trucs moi avant d'affirmer quoi que ce soit

mais j'ai un doute... il me semble bien que les supergéantes surmontent la "barrière du fer"...

Non, les étoiles brillent parce qu'il y a des réactions nucléaires exothermiques (qui produisent de l'énergie).

 

A partir du moment où on veut synthétiser des éléments plus lourds que le fer, la réaction devient endothermique (qui consomment de l'énergie).

 

Cet apport d'énergie se fait dans les supernovae.

Dans les supergéantes, si elles se produisent, cela éteindrait rapidement l'étoile.

[bongibong]

C'est bizarre j'étais pourtant sur que celle-ci au moins soit juste, vu que je l'ai recopié de mon cours de physique...

Cette réaction que tu as recopiée existe bien, mais est exploitée dans les bombes thermonucléaires Deutérium + Tritium

[christel]

merci Bongibong

quand je le dis qu'il faut que je relise !

[jgricourt]

Avant de les insérer dans l'article de mon site sur le cycle de vie des étoiles, j'aimerai vous soumettre les deux images que j'ai créé à l'aide de mes cours de chimie.

 

Vu la cible pour ton blog je crois que tu veux aller beaucoup trop loin dans des explications qui te dépassent. Il faut simplement parler de choses plus simples mais essentielles dans la compréhension de l’évolution stellaire à savoir:

 

- la reaction de base chaîne proton-proton

- du cycle de Bethe

- de l'équation célèbre reliant la masse/luminosité/durée

- des réactions de fusion du shell

- des réactions de fusion du core (sans rentrer dans les détails mais expliquer ce qui se forme dans ces réactions, réaction alpha ou triple alpha par ex)

- du fameux Flash de l'helium

- la masse critique de Chandrasekhar (1.5 MO)

 

etc ...

 

enfin toute les étoiles n'explosent (ou implosent) pas dans leur évolution

Modifié 6 mars 2012 par jgricourt

[bongibong]

Pour la matière, elle provient de l’énergie libérée du Big Bang.

D’où vient-elle ? Mystère, dans certaines théories on parle de l’énergie gravitationnelle qui est négative a commencé à augmenter (inflation etc…) du coup pour compenser l’énergie positive est apparue et qui a donné les particules.

(prendre ça avec des pincettes, j’ai lu ça, mais je m’en rappelle plus très bien).

oh bah il faut encore expliquer l'énergie noire

Ch’uis d’accord, a priori la RG l’incorpore assez naturellement.

Certaines théories montrent qu’il y aurait une relation entre le champ de Higgs, l’énergie du vide et la constante cosmologique…

la matière noire[/Quote]On parlait de neutrinos, puis du modèle de la matière noire froide (lambda cold dark matter).

Donc là on a plusieurs pistes chez nos amis de la physique des particules :

- un neutrino stérile

- des particules supersymétriques

 

Malheureusement elles sont juste théoriques, non encore observées.

 

Et puis certaines théories proposent de changer les théories actuelles (MOND ou TeVeS notamment)

l'expansion de l'univers[/Quote]Dans cette partie la RG dans certains cas permet à la gravitation d’être répulsive.

il y a encore de quoi faire

 

et puis ne sois pas désolé, j'ai d'autres questions sans réponse

(comment arrivons-nous à être tous différents avec les mêmes brins d'ADN, la malformation des gènes, etc...)[/Quote]En fait ce n’est pas très mystérieux, les brins d’ADN sont composé d’une longue chaîne de bases azotés (ACGT). Les successions des nucléotides codent les gènes.

3 nucléotides forment un codon (qui codent un acide aminé, il y en a 20 différents), plusieurs acides aminés forment une protéines.

alors mes éléments lourds ? tous issus de l'explosion d'une supernova ? ou formés aussi dans la nucléosynthèse des supergéantes telles que Bételgeuse ? ou éparpillés lors de l'explosion toujours d'une supergéante ?

non les éléments lourds sont formés lors de supernovae.

 

Ce qui est plutôt mystérieux, c'est comment à partir de brique de base, la vie a-t-elle pu apparaître, c'est à dire, comment une molécule a réussi à se reproduire, et comment a-t-elle pu organiser son environnement pour lui apporter l'énergie dont elle a besoin pour se reproduire.

 

Comment l'intelligence est apparue. Du moins, comment, à partir de neurones la conscience peut en émerger ?

 

Enfin... je me dis que les questions du type physique fondamentale trouveront des réponses (gravitation quantique etc...), mais les questions relatives à l'infiniment complexe... c'est plus dur

Modifié 6 mars 2012 par bongibong

[christel]

Bongi, tu sais que tu as bien fait de t'inscrire toi

merci c'est bien expliqué, clair

[bongibong]

enfin toute les étoiles n'explosent (ou implosent) pas dans leur évolution

Est-ce qu'elles implosent toute en fin de vie ?

[bongibong]

Bongi, tu sais que tu as bien fait de t'inscrire toi

merci c'est bien expliqué, clair

Merci pour ton message de bienvenu

J'ai vu que sur ce forum il y avait des gens très sympathiques, très instruits, alors je me suis dit que j'allais m'inscrire pour apprendre

[jgricourt]

Les étoiles dont la masse était inférieure à 10MO deviennent le plus souvent des naines blanches et ce après un passage en géante rouge si leur masse leur permettait (sup. à 0.5MO je crois). Ensuite ces naines blanches continuent de perdre leur enveloppe externe (nébuleuse type planétaire) et en refroidissant finissent par devenir parfois ce que l'on appel une naine brune.

Modifié 6 mars 2012 par jgricourt

[christel]

donc elles implosent en quelque sorte

 

M'sieur J , puisqu'elles n'ont plus de "carburant" pour alimenter leur combution, c'est la gravitation qui l'emporte non ?

[Beam]

Les étoiles dont la masse était inférieure à 10MO deviennent le plus souvent des naines blanches et ce après un passage en géante rouge si leur masse leur permettait (sup. à 0.5MO je crois). Ensuite ces naines blanches continuent de perdre leur enveloppe externe (nébuleuse type planétaire) et en refroidissant finissent par devenir ce que l'on appel une naine brune.

 

Une naine noire non? la brune c'est une étoile avortée il me semble.

[jgricourt]

oui exacte pas brune mais noire

[jgricourt]

Attention il arrive aussi que la naine blanche puisse reprendre du poil de la bête si à proximité se trouve un compagnon et alors elle peut par gravitation (une naine blanche est une étoile super-massive) attirer la matière de son compagnon (une géante rouge e-g) pour éventuellement dépasser la masse critique qui la fera exploser.

[christel]

c'est ce qui se passe fréquemment M'sieur J dans un système binaire

mais que reste-t-il à à la fin du compagnon englouti ?

(dis tu peux répondre à ma question plus haut aussi merci )