Les étoiles à neutrons ?!

[lorent2CV]

Bonjour ,

Pour tuer le temps pendant mes trajets liés au boulot j'écoute des vielles K7 d'Hubert Reeves " images d'astrophysique" pour les connaisseurs.

Reeves parle des étoiles à neutrons , il explique leur formation.Il explique qu'il s'agit d'étoiles constituée de neutrons car les protons et les électrons présent dans l'étoile initiale ce sont combinés.

C'est bien expliqué comme toujours

Viens le moment ou il parle du champs magnétique et de son intensification du fait de la petite taille de l'étoile. Ce champs magnétique explique en partie le principe du pulsar et la focalisation des particules suivant l'axe de rotation de l'étoile...

C'est la ou je me suis posé la question suivante : Comment une étoile constituée de particules NEUTRES est elle capable d'avoir un champs magnétique !

Je croyais qu'il fallait un déplacement d'électrons pour avoir un champs magnétique

Ma question est la suivante : " Comment une étoile à NEUTRon fait elle pour avoir un champs magnétique ?!

Merci de répondre , ma K7 ne le veux pas ...

[iksarfighter]

"C'est une très bonne question et je vous remercie de l'avoir posée..."

[jgricourt]

Il n'y a pas que des neutrons dans une étoile à neutron, il y a aussi des particules chargées évoluant dans un milieu supraconducteur et la vitesse de rotation parfois impressionnantes de ces étoiles, plusieurs tours par secondes voir les pulsars, leur permettent de pomper l'énergie de rotation pour produire des champs magnétiques très intenses (comme une dynamo).

Modifié 4 avril 2012 par jgricourt

[Fitz]

est dans les aimants permanents, il y a un déplacement d'électrons où autre matière chargée? Non!

[lorent2CV]

est dans les aimants permanents, il y a un déplacement d'électrons où autre matière chargée? Non!

Dans un aimant permanent c'est le spin des électrons qui est responsable du magnétisme me semble t il ?!

 

Par contre je ne comprend pas qu'il puisse y avoir des particules chargées dans une étoile à neutron et qui plus est pourquoi ne sont elles pas combinées pour former des neutrons ?

Je pensais qu'une étoile était en équilibre électrique ( autant de charges positives que de charges négatives ) et que cet équilibre était respecté dans l'étoile à neutron du fait que les protons sont lié aux électrons pour former des neutrons. pourquoi ne parle t on jamais de ces particules chargées qui doivent être en très grand nombre vu la puissance du champs magnétique .

Enfin , vu la puissance de ce champs , les particules en questions ne devrait elles pas être expulsées de l'étoile en un rien de temps...

J'ai du mal à comprendre , c'est fait de quoi une étoile à neutron ?

[Fitz]

L'étoile à neutron si tu veux c'est une soupe avec beaucoup de neutrons, et un peu de protons et d'électrons... voir un peu de matière "normale" à la surface. Dans les conditions qui règnent là bas, les neutrons sont superfluides, donc ça a la consistance d'un liquide...

 

En fait on oublie que les neutrons possèdent un moment magnétique du fait de leur spin. De mémoire, le champ magnétique d'une étoile à neutron ne vient pas d'elle même, mais du champ magnétique de l'étoile qui se serait enroulé sur lui même lors de la supernova. L'étoile a neutron serait donc un aimant permanent géant, et non plus une bobine comme la Terre ou le Soleil.

[jgricourt]

Par contre je ne comprend pas qu'il puisse y avoir des particules chargées dans une étoile à neutron et qui plus est pourquoi ne sont elles pas combinées pour former des neutrons ?

Je pensais qu'une étoile était en équilibre électrique ( autant de charges positives que de charges négatives ) et que cet équilibre était respecté dans l'étoile à neutron du fait que les protons sont lié aux électrons pour former des neutrons. pourquoi ne parle t on jamais de ces particules chargées qui doivent être en très grand nombre vu la puissance du champs magnétique .

 

As tu entendu parler de la supraconductivité ? C'est aussi avec des aimants "électriques" (bobines) que l'on arrive à produire les champs les plus puissants. Dans le cas de l'étoile à neutron les particules chargées proviennent de l'étoile originelle.

Modifié 4 avril 2012 par jgricourt

[lorent2CV]

As tu entendu parler de la supraconductivité ? C'est aussi avec des aimants "électriques" (bobines) que l'on arrive à produire les champs les plus puissants. Dans le cas de l'étoile à neutron les particules chargées proviennent de l'étoile originelle.

Oui je connais les supraconducteurs et le principe de fonctionnement avec les paires d'électrons qui se déplacent ensemble et la nécessité de refroidir etc...

Moi ce que je ne comprenais pas c'était la possibilité d'un "effet " dynamo au sein d'une étoile à neutron étant donné l'absence d'électrons .

Je comprends très bien l'explication de l'aimant permanent du fait du moment magnétique des neutron , ainsi que la concentration du champs du fait de l’effondrement de l'étoile sur elle même .Merci j'y vois plus claire.

D'ailleurs du coup je me pose une nouvelle question : Ce champs magnétique reste t il constant au cours du temps ( diminution par perte d'énergie peut être ?) Dans ce cas là va falloir m'expliquer comment un neutron voit son moment magnétique diminuer...:?:

[jgricourt]

Bon c'est vrai que l'origine du champ magnétique intense des étoiles à neutron fait encore débat dans la communauté scientifique. On a longtemps pensé qu'il provenait du mouvement (rotation rapide) des particules chargées dans un milieu supraconducteur mais la non coïncidence de l'axe de rotation de l'étoile et de sont champ magnétique posait un pb. Il y a quelques mois des théoriciens suédois soutiennent que l'étoile à neutron agit en réalité comme un aimant permanent géant alors que le champ originel agit comme un catalyseur des alignements. Bref pour dire que c'est plus compliqué qu'il y parait

 

Le papier des suédois pour les courageux: http://arxiv.org/pdf/1111.3434v1.pdf

 

Ce champs magnétique reste t-il constant au cours du temps ?

 

En principe non car l'énergie de la rotation de l'étoile est dissipée dans le champ magnétique par le mécanisme de la bobine et c'est bien ce qui est constaté sur les pulsars, ils ralentissent et on le mesure.

Modifié 4 avril 2012 par jgricourt

[Fitz]

Oui ce champ magnétique diminue. Ce ne sont pas les neutrons qui perdent leur moment magnétique, mais l'alignement des neutrons qui disparaît petit à petit.

[iksarfighter]

Pas mal d'étoiles à neutrons seraient recouvertes d'une couche de noyaux de fer, donc fortement positifs et étant en périphérie, bénéficiant d'une grande vitesse de rotation.

Dans ce cas on devrait pouvoir avoir un champ magnétique induit non ?

 

Aussi les composants du disque d'accrétion sont-ils être composés à un certain stade d'approche de l'étoile, de particules chargées positivement ?

Donc ce disque pourrait générer encore un champ induit.

 

Et pour les trous noirs ??? Ont-ils aussi un fort champ magnétique ? Comment de la matière dégénérée peut-elle générer un camp magnétique ?

[Dr Eric Simon]

Pas mal d'étoiles à neutrons seraient recouvertes d'une couche de noyaux de fer, donc fortement positifs et étant en périphérie, bénéficiant d'une grande vitesse de rotation.

Dans ce cas on devrait pouvoir avoir un champ magnétique induit non ?

 

Aussi les composants du disque d'accrétion sont-ils être composés à un certain stade d'approche de l'étoile, de particules chargées positivement ?

Donc ce disque pourrait générer encore un champ induit.

 

Et pour les trous noirs ??? Ont-ils aussi un fort champ magnétique ? Comment de la matière dégénérée peut-elle générer un camp magnétique ?

 

vu qu'on ne peut pas savoir sous quelle forme se trouve la "chose" qui se trouve dans le trou noir, on ne peut rien en dire. Je serai curieux d'entendre quelqu'un me dire ce qu'il y a au delà du rayon de Schwarzschild... Ce qui est sûr c'est que la rotation du disque d'accretion autour du trou génère un champ magnétique important, après...

[lorent2CV]

Oui ce champ magnétique diminue. Ce ne sont pas les neutrons qui perdent leur moment magnétique, mais l'alignement des neutrons qui disparaît petit à petit.

 

Donc les neutrons sont alignés ce qui signifie que l'on a une précision sur leurs positions ( d'autant plus précise que la matière est confinée dans un très petit volume vu la densité de l'étoile à neutron ...) Hors , dans ce cas le principe d'incertitude indique que la connaissance sur la vitesse n'est pas possible ! Les neutrons peuvent avoir toutes les vitesses ( directions ,sens, modules )

Alors comment ces particules en mouvement désordonnés et aléatoires peuvent être alignés ?

Comment les neutrons d'une étoiles à neutron peuvent être alignés sachant que la dégénérescence implique forcement un désordre du à la méconnaissance des vitesses ( principe d'incertitude ) ?

Je suis pénible avec mes questions mais j'aime bien comprendre

[iksarfighter]

Dans une machine à RMN (Résonance Magnétique Nucléaire), on arrive à aligner les spins de tous les atomes spécifiques à la fréquence utilisée (tous les atomes d'hydrogène par exemple), de la matière étudiée.

 

C'est donc assez banal.