supernovas de type ii, physique nucléaire et mécanique quantique pierre-yves blais, jan 07
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Supernovas de Type II,Supernovas de Type II,Physique Nucléaire et Physique Nucléaire et mécanique quantiquemécanique quantique
Pierre-Yves Blais, Jan 07
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Types de SupernovasTypes de Supernovas
Type IType I Les supernovas de type Les supernovas de type IaIa n'ont pas n'ont pas
d’hydrogène présent dans leur spectres. d’hydrogène présent dans leur spectres. On pense généralement qu'elles sont On pense généralement qu'elles sont causées par l'explosion d'une naine causées par l'explosion d'une naine blanche approchant ou ayant atteint la blanche approchant ou ayant atteint la limite de Chandrasekhar (limite de Chandrasekhar (~~1.4Mo) par 1.4Mo) par accrétion de matière provenant daccrétion de matière provenant d’une ’une étoile voisineétoile voisine..
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Type IaType Ia
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Types de SupernovasTypes de Supernovas
Type IIType II Les supernovas de type Les supernovas de type IIII ont de ont de
l’hydrogène présent dans leur l’hydrogène présent dans leur spectres. Elles sont causées lorsque spectres. Elles sont causées lorsque les réactions nucléaires cessent dans les réactions nucléaires cessent dans le cœur d’étoiles massives (le cœur d’étoiles massives (>8Mo)>8Mo) et et entraînent l’implosion du coeur de entraînent l’implosion du coeur de l’étoile. l’étoile.
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Évolution vers Type IIÉvolution vers Type II Étoile de 25 masses Étoile de 25 masses
solairesolaire TToo = 60 millions = 60 millions ooC vsC vs
TToo soleil = 15 millions soleil = 15 millions ooCC Densité = 50,000 kg/mDensité = 50,000 kg/m33
Cycle H – » He Cycle H – » He Tsn – 7.5 millions Tsn – 7.5 millions
d’années vs 10 milliard d’années vs 10 milliard d’années pour Soleild’années pour Soleil
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Évolution vers Type IIÉvolution vers Type II Étoile de 25 masses Étoile de 25 masses
solairesolaire TToo = 60 millions = 60 millions ooC vsC vs
TToo soleil = 15 millions soleil = 15 millions ooCC Densité = 50,000 kg/mDensité = 50,000 kg/m33
Cycle H – » He Cycle H – » He Tsn – 7.5 millions Tsn – 7.5 millions
d’années vs 10 milliard d’années vs 10 milliard d’années pour Soleild’années pour Soleil
Coeur (~20% du rayon)Couches supérieures
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Évolution vers Type IIÉvolution vers Type II Étoile de 25 masses Étoile de 25 masses
solairesolaire TToo = 60 millions = 60 millions ooC vsC vs
TToo soleil = 15 millions soleil = 15 millions ooCC Densité = 50,000 kg/mDensité = 50,000 kg/m33
Cycle H – » He Cycle H – » He Tsn – 7.5 millions Tsn – 7.5 millions
d’années vs 10 milliard d’années vs 10 milliard d’années pour Soleild’années pour Soleil
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Cycle de l’hydrogèneCycle de l’hydrogène
Chaîne PP (proton – proton)Chaîne PP (proton – proton)11H + H + 11H → H → 22H + eH + e++ + νe + 0.42 MeV + νe + 0.42 MeVee++ + e + e-- → 2γ + 1.02 MeV → 2γ + 1.02 MeV
Chaîne PP I : 86% énergie du Chaîne PP I : 86% énergie du soleilsoleil
TToo =10 à 14 Millions =10 à 14 Millions ooCC
22H + H + 11H → H → 33He + γ + 5.49 MeV He + γ + 5.49 MeV
33He + He + 33He → He → 44He + He + 11H + H + 11H + 12.86 H + 12.86 MeV MeV
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Cycle de l’hydrogèneCycle de l’hydrogène
Chaîne PP (proton – proton)Chaîne PP (proton – proton)11H + H + 11H → H → 22H + eH + e++ + νe + 0.42 MeV + νe + 0.42 MeV ee++ + e + e-- → 2γ + 1.02 MeV → 2γ + 1.02 MeV
Chaîne PP I : 86% énergie du Chaîne PP I : 86% énergie du soleilsoleil
TToo =10 à 14 Millions =10 à 14 Millions ooCC
22H + H + 11H → H → 33He + γ + 5.49 MeV He + γ + 5.49 MeV
33He + He + 33He → He → 44He + He + 11H + H + 11H + 12.86 H + 12.86 MeV MeV
+ +
+
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Cycle de l’hydrogèneCycle de l’hydrogène
Chaîne PP (proton – proton)Chaîne PP (proton – proton)11H + H + 11H → H → 22H + eH + e++ + νe + 0.42 MeV + νe + 0.42 MeV ee++ + e + e-- → 2γ + 1.02 MeV → 2γ + 1.02 MeV
Chaîne PP I : 86% énergie du Chaîne PP I : 86% énergie du soleilsoleil
TToo =10 à 14 Millions =10 à 14 Millions ooCC
22H + H + 11H → H → 33He + γ + 5.49 MeV He + γ + 5.49 MeV
33He + He + 33He → He → 44He + He + 11H + H + 11H + 12.86 H + 12.86 MeV MeV
+ +
+
+ +
+ +
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Cycle de l’hydrogèneCycle de l’hydrogène
Chaîne Chaîne PP (proton – proton)PP (proton – proton)11H + H + 11H → H → 22H + eH + e++ + νe + 0.42 MeV + νe + 0.42 MeV ee++ + e + e-- → 2γ + 1.02 MeV → 2γ + 1.02 MeV
Chaîne Chaîne PP I : 86% énergie du PP I : 86% énergie du soleilsoleil
TToo =10 à 14 Millions =10 à 14 Millions ooCC
22H + H + 11H → H → 33He + γ + 5.49 MeV He + γ + 5.49 MeV
33He + He + 33He → He → 44He + He + 11H + H + 11H + 12.86 H + 12.86 MeV MeV
+ +
+
+ +
+ +
+ ++ +
+
+ + +
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Cycle de l’hydrogèneCycle de l’hydrogène
Chaîne Chaîne PP II : 14% PP II : 14% énergie du soleilénergie du soleil
TToo = 14 à 23 Millions = 14 à 23 Millions ooC C
33He + He + 44He → He → 77Be + γBe + γ77Be + eBe + e--→→77Li + νeLi + νe77Li + Li + 11H → H → 44He + He + 44He He
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Cycle de l’hydrogèneCycle de l’hydrogène
Chaîne Chaîne PP III – (0.11% PP III – (0.11% énergie du soleil)énergie du soleil)
TToo >23 >23 Millions Millions ooCC
33He + He + 44He →He →77Be + γBe + γ77Be + Be + 11H →H →88B + γB + γ88B → B → 88Be + eBe + e++ + νe + νe 88Be↔Be↔44He + He + 44He He
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Expérience à tenter à la Expérience à tenter à la maisonmaison
100g H + 100g H =
Masse manquante = 1.43 g
E=mc2
E = 1.3x1016 JoulesE = ~30 kilo-tonnes de TNT
Hiroshima = ~12-15 kilo-tonnesSoleil "désintègre" 4 millions de tonnes d’hydrogène par seconde !!Ou 6,000,000,000,000 Hiroshima chaque seconde…
+ =
198.57g He
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HydrogHydrogène du cœur est ène du cœur est consuméconsumé
Les réaction H Les réaction H → → He dans le He dans le cœur diminuent, les couches cœur diminuent, les couches extérieures se contractent et extérieures se contractent et entraînent le réchauffement du entraînent le réchauffement du cœurcœur
TToo grimpe à 230 millions grimpe à 230 millions ooCC Fusion Hélium – Carbone Fusion Hélium – Carbone
débutedébute Fusion de l’hydrogène dans les Fusion de l’hydrogène dans les
couches entourant le coeur couches entourant le coeur entraîne le réchauffement et la entraîne le réchauffement et la dilation des couches dilation des couches d’hydrogène supérieuresd’hydrogène supérieures
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Évolution versÉvolution versSuper Géante rougeSuper Géante rouge
Bételgeuse vue par Hubble
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Évolution versÉvolution versSuper Géante rougeSuper Géante rouge
Soleil
Super géante VV Cephei B- 1600-1900 diamètre soleil
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Images de la surface de Bételgeuse prises par Images de la surface de Bételgeuse prises par HubbleHubble
M = 15 Mo (masses solaires)M = 15 Mo (masses solaires) 500-800 diamètres solaire500-800 diamètres solaire Tsn – 1000 à 10,000 ansTsn – 1000 à 10,000 ans
700 nm 905 nm 1250 700 nm 905 nm 1250 nmnm
(Rouge) (infrarouge très proche) (infra rouge (Rouge) (infrarouge très proche) (infra rouge proche)proche)
Super Géante Rouge: Super Géante Rouge: BételgeuseBételgeuse
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Cycle du carbone & Cycle du carbone & oxygèneoxygène
TToo = 230 Million = 230 Million ooCC Densité = 700,000 kg/mDensité = 700,000 kg/m33
Tsn – 500,000 ansTsn – 500,000 ans Fusion Hélium - CarboneFusion Hélium - Carbone44He + He + 44He ↔ He ↔ 88Be + photon Be + photon 88Be + Be + 44He ↔ He ↔ 1212C + γ + 7.367 MeV C + γ + 7.367 MeV
Fusion Carbone - OxygèneFusion Carbone - Oxygène1212C + C + 44He → He → 1616O + γ O + γ
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Fusion du carboneFusion du carbone TToo = 930 Million = 930 Million ooCC Densité = 200,000,000 kg/mDensité = 200,000,000 kg/m33
Tsn – 600 ansTsn – 600 ans Fusion CarboneFusion Carbone
1212C + C + 1212C → p + C → p + 2323Na Na 1212C + C + 1212C → C → 44α + α + 2020Ne Ne 1212C + C + 1212C → n + C → n + 2323MgMg
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Fusion du NéonFusion du Néon TToo = 1.7 Milliard = 1.7 Milliard ooCC Densité = 4,000,000,000 kg/mDensité = 4,000,000,000 kg/m33 Tsn – 1 anTsn – 1 an Fusion NéonFusion Néon
2020Ne + γ → Ne + γ → 44α + α + 1616O O 2020Ne + Ne + 44α → γ + α → γ + 2424Mg Mg
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Fusion de l’oxygèneFusion de l’oxygène TToo = 2.3 Milliard = 2.3 Milliard ooCC Densité = 10,000,000,000 kg/mDensité = 10,000,000,000 kg/m33 Tsn – 6 moisTsn – 6 mois Fusion OxygèneFusion Oxygène
1616O + O + 1616O → p + O → p + 3131P P 1616O + O + 1616O → α + O → α + 2828Si Si 1616O + O + 1616O → n + O → n + 3131Si Si
Apparition chlore, argon, Apparition chlore, argon,
potassium, calcium, titane,potassium, calcium, titane,
etc.etc.
![Page 23: Supernovas de Type II, Physique Nucléaire et mécanique quantique Pierre-Yves Blais, Jan 07](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062512/551d9dcb497959293b8e4b96/html5/thumbnails/23.jpg)
Fusion du siliciumFusion du silicium TToo = 4.1 Milliard = 4.1 Milliard ooCC Densité = 30,000,000,000 kg/mDensité = 30,000,000,000 kg/m33 Tsn – 1 jourTsn – 1 jour Fusion SiliciumFusion Silicium
2828Si + p + α + n → Si + p + α + n → 3434Fe Fe
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Fusion du siliciumFusion du silicium TToo = 4.1 Milliard = 4.1 Milliard ooCC Densité = 30,000,000,000 kg/mDensité = 30,000,000,000 kg/m33 Tsn – 1 jourTsn – 1 jour Fusion SiliciumFusion Silicium
2828Si + p + α + n → Si + p + α + n → 3434Fe Fe Fusion du fer en Fusion du fer en éléments plus éléments plus lourd (ex: Au, Pb, etc) lourd (ex: Au, Pb, etc) estest endothermique = le fer endothermique = le fer absorbe de l’énergie pour fusionnerabsorbe de l’énergie pour fusionner Arrêt fusion dans le coeur Arrêt fusion dans le coeur
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État final de l’étoileÉtat final de l’étoile
• 50% de la masse de l’étoile est concentrée dans le coeur
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Arrêt des réactions dans Arrêt des réactions dans le coeurle coeur
Écrasement du cœur par Écrasement du cœur par
couches externescouches externes TToo : : 4.1 4.1 →→ 7.1 Milliard 7.1 Milliard ooCC
en 1 journéeen 1 journée Cœur de fer dégénéré empêcheCœur de fer dégénéré empêche
l’écrasement du cœurl’écrasement du cœur Fer dégénéré?Fer dégénéré?
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Physique QuantiquePhysique Quantique Lois de la physique qui gouvernent le Lois de la physique qui gouvernent le
comportement des particules élémentaires comportement des particules élémentaires (électron, proton, neutron, photons, quarks, (électron, proton, neutron, photons, quarks, etc…)etc…)
Louis de Broglie 1892-1987Louis de Broglie 1892-1987 Nobel de physique 1929 – Nobel de physique 1929 –
‘Recherches sur la Théorie des ‘Recherches sur la Théorie des Quanta’Quanta’
Théorie sur la nature ondulatoire Théorie sur la nature ondulatoire des particulesdes particules
Une particule (ex: électron) est a la fois une Une particule (ex: électron) est a la fois une particule et une ondeparticule et une onde
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λ λ = hc/E = hc/E λλ : Longueur d’onde : Longueur d’onde c : vitesse de la lumièrec : vitesse de la lumière h : constante de Planckh : constante de Planck E : énergie de la particuleE : énergie de la particule
E = mcE = mc22 + E + Ekk
λλ = h/mc = h/mc
Électron est onde et Électron est onde et particuleparticule
λλ Électron: 2.4 x 10e-12 mλλ Proton: 1.3 x 10e-15m
Rayon électron: 10e-18 mRayon proton: 0.8 x 10e-
15mλλ
Électron: onde et particule
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Dimension relative des Dimension relative des électrons vs protonsélectrons vs protons
Électron: Rayon électron: ~10e-18 m
Proton: Rayon proton: 0.8 x 10e-15 m
~1000 : 1
λλ = 2.4 x 10e-
12 mλλ = 1.3 x 10e-
15 m
~1 : 1000
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Principe d’exclusionPrincipe d’exclusion
Waulfgang Pauli, 1900-1958Waulfgang Pauli, 1900-1958 Nobel de physique 1945 – Nobel de physique 1945 –
‘Principe d’exclusion’ : Deux ‘Principe d’exclusion’ : Deux particules ne peuvent pas se particules ne peuvent pas se trouver au même endroit dans le trouver au même endroit dans le même état quantique… même état quantique…
Deux particules identiques ne Deux particules identiques ne peuvent occuper le même espace de peuvent occuper le même espace de dimension égal à leur longueur dimension égal à leur longueur d’onded’onde
![Page 31: Supernovas de Type II, Physique Nucléaire et mécanique quantique Pierre-Yves Blais, Jan 07](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062512/551d9dcb497959293b8e4b96/html5/thumbnails/31.jpg)
Pression électronique de Pression électronique de dégénérescencedégénérescence
Électrons
Pression de dégénérescence
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Matière dégénéréeMatière dégénérée
Atomes FerAtomes Fer : Pour chaque atome de : Pour chaque atome de fer, il existe 26 électronsfer, il existe 26 électrons
ÉlectrÉlectronon
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Matière dégénéréeMatière dégénérée
![Page 34: Supernovas de Type II, Physique Nucléaire et mécanique quantique Pierre-Yves Blais, Jan 07](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062512/551d9dcb497959293b8e4b96/html5/thumbnails/34.jpg)
Matière dégénéréeMatière dégénérée
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Matière dégénéréeMatière dégénérée
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Matière dégénéréeMatière dégénérée
Matière dégénérée (Constituant des naines Matière dégénérée (Constituant des naines blanches) – » Pression de dégénérescence blanches) – » Pression de dégénérescence stoppe l’écrasement du coeurstoppe l’écrasement du coeur
Densité naine blanche 1 Mo (carbone & Densité naine blanche 1 Mo (carbone & oxygène dégénéré): 1,000,000,000,000 kg/moxygène dégénéré): 1,000,000,000,000 kg/m33
Densité cœur étoile 25 Mo avant écrasement Densité cœur étoile 25 Mo avant écrasement cœur (fer dégénéré) : 3,600,000,000,000,000 cœur (fer dégénéré) : 3,600,000,000,000,000 kg/mkg/m33
~10~10 Masses solaire dans un rayon de 200 km Masses solaire dans un rayon de 200 km
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Fusion électron + proton : e Fusion électron + proton : e -- + p + p++ ↔ n ↔ noo + νe + νe
Écrasement coeurÉcrasement coeurTToo = 7.1 milliard = 7.1 milliard ooCC
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TToo = 7.1 milliard = 7.1 milliard ooCC
Écrasement coeurÉcrasement coeur
Fusion électron + proton : e Fusion électron + proton : e -- + p + p++ ↔ n ↔ noo + νe + νe
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Écrasement coeurÉcrasement coeur
νeνe
νe
νe
νe
νe
νe
νe
νe
νeνe
νe
νe
νe
νe
νeνe
νeνe
νeνe
νeνe
νeνe
νeνeνeνe
νeνe
νeνe
νeνe
νeνe
NeutronsNeutronsNeutronsNeutronsNeutrino – Neutrino – 99% 99% énergie de la énergie de la supernovasupernova
Fusion électron + proton : e Fusion électron + proton : e -- + p + p++ ↔ n ↔ noo + νe + νe
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Écrasement coeurÉcrasement coeur
Étoile à neutronsÉtoile à neutrons
Neutrons dégénérés Neutrons dégénérés
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Écrasement coeurÉcrasement coeur
TToo = 7.1 Milliard = 7.1 Milliard ooC C Fusion Proton - ÉlectronFusion Proton - Électron
e e -- + p + p++ ↔ n ↔ noo + + νeνe Diamètre coeur passe deDiamètre coeur passe de 6400km (1/2 rayon diamètre 6400km (1/2 rayon diamètre
terre ) à 100 km en 1/10sec et terre ) à 100 km en 1/10sec et à 20 km en 1 secà 20 km en 1 sec
Densité passe de Densité passe de 3,600,000,000,000,000 kg/m3,600,000,000,000,000 kg/m33
à à 2,000,000,000,000,000,000 kg/m2,000,000,000,000,000,000 kg/m33
Ou simplement Ou simplement 2000 Milliards de tonnes/cm2000 Milliards de tonnes/cm33
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SupernovaSupernova
TToo = 7.1 Milliard = 7.1 Milliard ooC C Fusion Proton - ÉlectronFusion Proton - Électron
e e -- + p + p++ ↔ n ↔ noo + νe + νe Diamètre coeur passe deDiamètre coeur passe de 6400km (1/2 rayon diamètre 6400km (1/2 rayon diamètre
terre ) à 100 km en 1/10sec et terre ) à 100 km en 1/10sec et à 20 km en 1 secà 20 km en 1 sec
Densité passe de Densité passe de 3,600,000,000,000,000 kg/m3,600,000,000,000,000 kg/m33
à à 2,000,000,000,000,000,000 kg/m2,000,000,000,000,000,000 kg/m33
Ou simplement Ou simplement 2000 Milliards de tonnes/cm2000 Milliards de tonnes/cm33
![Page 43: Supernovas de Type II, Physique Nucléaire et mécanique quantique Pierre-Yves Blais, Jan 07](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062512/551d9dcb497959293b8e4b96/html5/thumbnails/43.jpg)
Mécanisme de Mécanisme de l’explosionl’explosion
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Supernova SN1987ASupernova SN1987A
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Mécanismes de Mécanismes de l’explosionl’explosion
A) Couches de l’étoileA) Couches de l’étoile B) Écrasement du cœur (flèches blanches) et des B) Écrasement du cœur (flèches blanches) et des
couches supérieures (flèches noires)couches supérieures (flèches noires) C) Formation étoile à neutronsC) Formation étoile à neutrons D) Couches supérieures de l’étoile rebondissent sur D) Couches supérieures de l’étoile rebondissent sur
l’étoile à neutron et engendrent une onde de choc l’étoile à neutron et engendrent une onde de choc (rouge) qui se propage vers l’extérieur à environ (rouge) qui se propage vers l’extérieur à environ 15,000 km/s15,000 km/s
E) Onde de choc perds de l’énergie dans les couches E) Onde de choc perds de l’énergie dans les couches supérieures (Éléments plus lourds et isotopes sont supérieures (Éléments plus lourds et isotopes sont crées par absorption de neutron) mais est re-énergisée crées par absorption de neutron) mais est re-énergisée par le flux massif de neutrinos provenant du cœur.par le flux massif de neutrinos provenant du cœur.
F) Onde choc atteint les couches supérieures en F) Onde choc atteint les couches supérieures en quelques heures qui sont éjectées laissant derrière le quelques heures qui sont éjectées laissant derrière le cœur (étoile à neutrons). cœur (étoile à neutrons).
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SupernovaSupernova
Énergie dégagée : 10Énergie dégagée : 10ee28 ou28 ou 10,000,000,000,000,000,000,000,000,000 10,000,000,000,000,000,000,000,000,000
mégatonnesmégatonnes Équivalent de 0.15 Mo (E=mcÉquivalent de 0.15 Mo (E=mc22) convertie en énergie) convertie en énergie
99% énergie dégagée sous forme de neutrinos: 99% énergie dégagée sous forme de neutrinos: νeνe 1% sous forme d’énergie cinétique dans gaz (onde 1% sous forme d’énergie cinétique dans gaz (onde
de choc)de choc) 1/1000 sous forme lumière1/1000 sous forme lumière
Éléments plus lourds (U, Pb, Au, etc.) sont crées par Éléments plus lourds (U, Pb, Au, etc.) sont crées par absorption de neutron au moment de l’explosionabsorption de neutron au moment de l’explosion
Luminosité résiduelle suivant l’explosion provient de Luminosité résiduelle suivant l’explosion provient de la désintégration des isotopes (Cobalt, Nickel) crées la désintégration des isotopes (Cobalt, Nickel) crées lors de l’explosion par le flux de neutrons.lors de l’explosion par le flux de neutrons.
![Page 47: Supernovas de Type II, Physique Nucléaire et mécanique quantique Pierre-Yves Blais, Jan 07](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062512/551d9dcb497959293b8e4b96/html5/thumbnails/47.jpg)
Tableau périodique des Tableau périodique des élémentséléments
Mendeleev1834 - 1907Russie
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Après l’explosion…Après l’explosion…
L'évolution de l'étoile dépend alors de la masse restante L'évolution de l'étoile dépend alors de la masse restante du noyau de fer qui a implosé.du noyau de fer qui a implosé.
Si cette masse est inférieure à MCh, appelée aussi Si cette masse est inférieure à MCh, appelée aussi limite de Chandrasekharlimite de Chandrasekhar et qui vaut environ et qui vaut environ 1,44 1,44 fois la fois la masse solaire, le reste de l'étoile finit en naine blanche. masse solaire, le reste de l'étoile finit en naine blanche.
Si cette masse est supérieure à 1.44 et inférieure à Si cette masse est supérieure à 1.44 et inférieure à approximativement approximativement 33 masses solaires, le reste de masses solaires, le reste de l'étoile finit en étoile à neutrons l'étoile finit en étoile à neutrons
Si, enfin, cette masse est supérieure à 3, la pression de Si, enfin, cette masse est supérieure à 3, la pression de dégénérescence des neutrons ne peut vaincre la dégénérescence des neutrons ne peut vaincre la gravité, le reste de l'étoile continue de s’effondrer et gravité, le reste de l'étoile continue de s’effondrer et forme un trou noir.forme un trou noir.
![Page 49: Supernovas de Type II, Physique Nucléaire et mécanique quantique Pierre-Yves Blais, Jan 07](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062512/551d9dcb497959293b8e4b96/html5/thumbnails/49.jpg)
Après l’explosion…Après l’explosion…
Étoile à neutron Trou noirÉtoile à neutron Trou noir 3 M3 Moo > M > 1.44 M > M > 1.44 Mo o M > 3 M M > 3 Moo
M : Masse résiduelle
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Supernova SN1987ASupernova SN1987A
SN1987A:•Nébuleuse Tarentule•Nuage Magellan•23 Février 1987•Magnitude 3
![Page 51: Supernovas de Type II, Physique Nucléaire et mécanique quantique Pierre-Yves Blais, Jan 07](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062512/551d9dcb497959293b8e4b96/html5/thumbnails/51.jpg)
Supernova SN1987ASupernova SN1987A
•Onde de choc heurtant les couches éjectées lors de la phase de dilatation il y a 20,000 ans
![Page 52: Supernovas de Type II, Physique Nucléaire et mécanique quantique Pierre-Yves Blais, Jan 07](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062512/551d9dcb497959293b8e4b96/html5/thumbnails/52.jpg)
M1M1
Image combinée lumière visible et rayon X
Étoile à Neutrons Disque d’accrétion
Jets
![Page 53: Supernovas de Type II, Physique Nucléaire et mécanique quantique Pierre-Yves Blais, Jan 07](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062512/551d9dcb497959293b8e4b96/html5/thumbnails/53.jpg)
SN1604 – Supernova SN1604 – Supernova KeplerKepler
![Page 54: Supernovas de Type II, Physique Nucléaire et mécanique quantique Pierre-Yves Blais, Jan 07](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062512/551d9dcb497959293b8e4b96/html5/thumbnails/54.jpg)
SN1994DSN1994D
Type 1a : SN1994D dans NGC4526
![Page 55: Supernovas de Type II, Physique Nucléaire et mécanique quantique Pierre-Yves Blais, Jan 07](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062512/551d9dcb497959293b8e4b96/html5/thumbnails/55.jpg)
SN1572 – Supernova SN1572 – Supernova TychoTycho
Type 1a
![Page 56: Supernovas de Type II, Physique Nucléaire et mécanique quantique Pierre-Yves Blais, Jan 07](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062512/551d9dcb497959293b8e4b96/html5/thumbnails/56.jpg)
N132DN132D
• Grand nuage de Magellan 160,000 AL• Explosion il y a 3000 ans
![Page 57: Supernovas de Type II, Physique Nucléaire et mécanique quantique Pierre-Yves Blais, Jan 07](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062512/551d9dcb497959293b8e4b96/html5/thumbnails/57.jpg)
Cassiopée ACassiopée A
• Cassiopée 10,000 AL• Explosion en 1600
![Page 58: Supernovas de Type II, Physique Nucléaire et mécanique quantique Pierre-Yves Blais, Jan 07](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062512/551d9dcb497959293b8e4b96/html5/thumbnails/58.jpg)
Nébuleuse GuitarNébuleuse Guitar
• Étoile à neutron B2224+65 filant à 1600 km/s résultant d’une explosion asymétrique du coeur
![Page 59: Supernovas de Type II, Physique Nucléaire et mécanique quantique Pierre-Yves Blais, Jan 07](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062512/551d9dcb497959293b8e4b96/html5/thumbnails/59.jpg)
Évolution StellaireÉvolution Stellaire
Évolution au cours du temps d'une étoile massive de 25 MS
Combustible Résidus Durée Température Densité en kg/m3
Hydrogène Hélium 7 x 106 années 60 x 106 K 50 x 103
Hélium Carbone ; Oxygène 500 000 années 230 x 106 K 700 x 103
CarboneOxygène ; Néon ;
Sodium ; Magnésium
600 ans 930 x 106 K 200 x 106
NéonOxygène ;
Magnésium1 an 1,7 x 109 K 4 x 109
Oxygènedu Magnésium au
Soufre6 mois 2,3 x 109 K 10 x 109
SiliciumFer et éléments
proches1 jour 4,1 x 109 K 3 x 1010
FerÉtoile Neutron/Trou
Noir1 sec >7.1 x 109 K >3.6 x 1015
![Page 60: Supernovas de Type II, Physique Nucléaire et mécanique quantique Pierre-Yves Blais, Jan 07](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062512/551d9dcb497959293b8e4b96/html5/thumbnails/60.jpg)
Évolution StellaireÉvolution StellaireMasse de l'étoile
(en masses solaires, Mo)30 Mo 10 Mo 3 Mo 1 Mo 0,3 Mo
Luminosité pendant laséquence principale (Soleil=1)
10 000 1 000 100 1 0,004
Vie sur séquence principale(en milliards d'années)
0,06 0,10 0,30 10 800
Les réactions nucléairess'arrêtent aux noyaux de
fer silicium oxygène carbone hélium
Phénomène terminal supernova supernovanébuleuseplanétaire
vent stellaire vent stellaire
Masse éjectée 24 Mo 8,5 Mo 2,2 Mo 0,3 Mo 0,01 Mo
Nature du noyau résiduel trou noirétoile à
neutronsnaine
blanchenaine
blanchenaine
blanche
Masse du cadavre stellaire 6 Mo 1,5 Mo 0,8 Mo 0,7 Mo 0,3 Mo
densité (eau=1) 5×1014 3×1015 2×107 107 106
Rayon (en m) 17861,44 m 6192,21 m 2,67×106 m 3,22×106 m 5,22×106
Gravité (en m.s-2 ) 2,5×1012 5,19×1012 1,49×107 8,99×106 1,46×106
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Merci!Merci!
Bonsoir et merci à notre ancêtre!