Est-ce que du fer fond dans les étoiles avant de devenir supernova?


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Je comprends que le fer et tous les éléments plus lourds consomment plus d'énergie à produire qu'ils n'en produisent, et c'est ce qui mène finalement à une supernova. Je comprends également que beaucoup d'éléments plus lourds sont produits pendant cette supernova. Cependant, ce que je me demande, c'est que, avant que l'étoile ne devienne supernova, le fer fusionne-t-il avec d'autres éléments? Oui, il y aurait une perte d'énergie nette, mais s'il n'y a qu'une petite quantité de fer dans l'étoile, elle serait probablement capable de gérer cela.

Réponses:


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Oui, mais c'est lent. (Je ne suis pas un expert, alors n'hésitez pas à corriger si je manque quelque chose d'important), mais une fois que l'étoile est dans les derniers stades, après le stade de l'hélium, jusqu'au fer, la fusion se fait principalement en fusionnant un hélium sur un plus lourd , augmentant chaque numéro atomique de 2. Ce n'est pas la seule méthode mais c'est la plus courante.

Le fer peut également fusible en nickel de cette manière à l' intérieur d' une étoile et il fait en petites quantités, mais surtout au - delà de fer, et certainement au - delà du nickel, des éléments plus lourds sont créés par le S-Process . (abréviation de lent neutron capture process). Cela se produit lorsqu'un neutron libre se lie au noyau atomique et au fil du temps, l'ajout de neutrons peut conduire à une désintégration bêta, où un électron est éjecté et un proton reste - ajoutant au numéro atomique.

mais s'il n'y a qu'une petite quantité de fer dans l'étoile, il serait probablement capable de gérer cela.

C'est sans aucun doute vrai. Les étoiles qui deviennent super-nova sont incroyablement grandes et le fer ne coule pas tout de suite au cœur. Cela prend du temps. Pour qu'une étoile devienne kablooie (supernova), elle a besoin d'un noyau de fer à la fois d'une pureté suffisante où elle ne subit plus d'expansion de la fusion à proximité, et d'une taille suffisante pour qu'elle subisse un effondrement rapide d'une manière qui affecte l'étoile autour d'elle presque instantanément. Je ne suis pas clair sur le processus exact, mais cela nécessite bien plus qu'un peu de fer. Comme le devine un profane, cela pourrait nécessiter une boule de fer de la taille de Jupiter. Peut-être un peu plus que cela.


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n/p>1β+se désintègre via le cobalt-56 en fer-56. Cependant, le cœur d'une supernova juste avant son explosion est susceptible de contenir un peu d'un mélange d'isotopes de pic de fer.

Avant tout cela, il est possible que le fer et le nickel subissent des réactions nucléaires s'il existe une source appropriée de neutrons libres. Les éléments au-delà du fer dans notre univers sont principalement créés par la capture de neutrons dans le processus r ou le processus s .

On pense que le r-processus se produit après qu'une supernova d'effondrement du noyau (ou une supernova de type Ia) ait été initiée. Le flux neutronique est créé par la neutronisation des protons par un gaz électronique dense et dégénéré dans le cœur qui s'effondre.

β, mais les rendements et les vitesses de réaction sont si faibles qu'il n'a pas d'influence majeure sur l'énergie globale de l'étoile. Les éléments du processus s nouvellement créés sont facilement injectés dans le milieu interstellaire peu de temps après lorsque la supernova explose.


Salut Rob, merci d'avoir répondu à ma question aussi! Un aspect de votre réponse que j'ai trouvé très intéressant est que le fer nécessaire au processus s doit provenir de l'extérieur du cœur d'une étoile. Pourquoi donc? Seuls certains isotopes sont-ils présents à l'intérieur des étoiles?
caffein

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@caffein Je pense que le problème est que le fer produit dans le cœur est (a) de très courte durée et (b) séparé de la source de neutrons néon-22. Il n'a donc jamais la possibilité de participer au processus s lent, mais seulement au processus r rapide lorsque le cœur s'effondre sur des échelles de temps de quelques secondes.
Rob Jeffries
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