Il sera question dans cette rubrique des causes qui provoquent l’explosion d’une étoile en Supernova. Pour bien saisir les principes mentionnés au long de cette rubrique, il est essentiel de définir en partant certains termes.
Matière vs Énergie : E = MC2
Cette célèbre équation d’Einstein indique que l’énergie d’une particule au repos est égale à sa masse (M) fois la vitesse de la lumière (C) élevée au carré. Elle indique surtout que la matière est conçue à partir d’une quantité phénoménale d’énergie qu’il est possible d’extraire. Pour donner une idée de l’ampleur, la bombe atomique larguée sur Hiroshima en 1945 n’a eu besoin de convertir environ que .7 milligramme de matière pour donner ce résultat.
Fusion nucléaire
Elle consiste à assembler 2 noyaux en un seul plus lourd. La fusion de noyau tel que l’hydrogène en hélium dégage une grande quantité d’énergie issue de la conversion de matière en énergie, on parle alors d’une réaction exothermique contrairement à réaction endothermique qui prend de l’énergie au milieu.
Fission nucléaire
Phénomène par lequel le noyau est scindé en noyaux plus légers. Cette réaction dégage également une quantité importante d’énergie . La bombe d’Hiroshima était une bombe à fission nucléaire.
Prêt à y aller ?
Pour qu’il y est supernova, la masse de l’étoile doit être suffisante pour synthétiser le fer. Il y a différent type de supernova : thermonucléaire et par effondrement de cœur, c’est de ce dernier type dont il est question dans ce qui suit.
Comme on sait au début un nuage constitué principalement d’hydrogène va commencer à se contracter, et sa température augmentera proportionnellement en fonction du taux de contraction, à un point tel qu’à 10 millions de °Kelvin la température sera suffisante pour amorcer la fusion de l’hydrogène en hélium. L’énergie libérée par cette réaction exothermique va contrebalancer l’effet de gravité, maintenant l’étoile dans un équilibre hydraustatique. L’étoile va d’ailleurs passer la majeure partie de sa vie dans cette phase.
Lorsqu’elle aura consommé la majeure partie de son hydrogène, l’énergie produite ne sera plus suffisante pour entretenir l’équilibre. Du même coup le cœur va se contracter de nouveau sous l’effet de la gravité pour atteindre une température de 100 millions de °Kelvin. À cette température pourra débuter la fusion de l’hélium pour donner du carbone et de l’oxygène, à la fin de ce cycle le cœur va de nouveau se contracter pour atteindre le milliard de °Kelvin et commencer la fusion du carbone en d’autres éléments. Ce cycle de contraction va se continuer jusqu’à la synthèse du fer par fusion du silicium. Par contre la fusion du fer est une réaction endothermique , ce qui signifie qu’il n’y a pu d’apport d’énergie pour garder l’équilibre hydraustatique. À ce stade nous en sommes aux dernières heures de l’étoile agonisante. Dans un court laps de temps la gravité va pouvoir l’emporter, alors l’étoile s’effondre sur ce cœur de fer pour imploser. La densité du cœur augmentera à un point tel qu’à un moment donné il sera en mesure de résister à l’énorme pression des couches externes. Celles-ci en tombant vers le centre vont alors rebondir provoquant une onde de choc d’un tel ampleur qu’elle va littéralement souffler les couches externes de l’étoile pour former le rémanent de la supernova. L’énergie dégagée par l’onde de choc lors de l’effondrement est telle, qu’elle permet à ce moment bien précis la synthèse par fusion et fission des éléments plus lourds que le fer (Or, Plomb, Uranium, etc).
Ainsi sommes-nous nés.. !
Matière vs Énergie : E = MC2
Cette célèbre équation d’Einstein indique que l’énergie d’une particule au repos est égale à sa masse (M) fois la vitesse de la lumière (C) élevée au carré. Elle indique surtout que la matière est conçue à partir d’une quantité phénoménale d’énergie qu’il est possible d’extraire. Pour donner une idée de l’ampleur, la bombe atomique larguée sur Hiroshima en 1945 n’a eu besoin de convertir environ que .7 milligramme de matière pour donner ce résultat.
Fusion nucléaire
Elle consiste à assembler 2 noyaux en un seul plus lourd. La fusion de noyau tel que l’hydrogène en hélium dégage une grande quantité d’énergie issue de la conversion de matière en énergie, on parle alors d’une réaction exothermique contrairement à réaction endothermique qui prend de l’énergie au milieu.
Fission nucléaire
Phénomène par lequel le noyau est scindé en noyaux plus légers. Cette réaction dégage également une quantité importante d’énergie . La bombe d’Hiroshima était une bombe à fission nucléaire.
Prêt à y aller ?
Pour qu’il y est supernova, la masse de l’étoile doit être suffisante pour synthétiser le fer. Il y a différent type de supernova : thermonucléaire et par effondrement de cœur, c’est de ce dernier type dont il est question dans ce qui suit.
Comme on sait au début un nuage constitué principalement d’hydrogène va commencer à se contracter, et sa température augmentera proportionnellement en fonction du taux de contraction, à un point tel qu’à 10 millions de °Kelvin la température sera suffisante pour amorcer la fusion de l’hydrogène en hélium. L’énergie libérée par cette réaction exothermique va contrebalancer l’effet de gravité, maintenant l’étoile dans un équilibre hydraustatique. L’étoile va d’ailleurs passer la majeure partie de sa vie dans cette phase.
Lorsqu’elle aura consommé la majeure partie de son hydrogène, l’énergie produite ne sera plus suffisante pour entretenir l’équilibre. Du même coup le cœur va se contracter de nouveau sous l’effet de la gravité pour atteindre une température de 100 millions de °Kelvin. À cette température pourra débuter la fusion de l’hélium pour donner du carbone et de l’oxygène, à la fin de ce cycle le cœur va de nouveau se contracter pour atteindre le milliard de °Kelvin et commencer la fusion du carbone en d’autres éléments. Ce cycle de contraction va se continuer jusqu’à la synthèse du fer par fusion du silicium. Par contre la fusion du fer est une réaction endothermique , ce qui signifie qu’il n’y a pu d’apport d’énergie pour garder l’équilibre hydraustatique. À ce stade nous en sommes aux dernières heures de l’étoile agonisante. Dans un court laps de temps la gravité va pouvoir l’emporter, alors l’étoile s’effondre sur ce cœur de fer pour imploser. La densité du cœur augmentera à un point tel qu’à un moment donné il sera en mesure de résister à l’énorme pression des couches externes. Celles-ci en tombant vers le centre vont alors rebondir provoquant une onde de choc d’un tel ampleur qu’elle va littéralement souffler les couches externes de l’étoile pour former le rémanent de la supernova. L’énergie dégagée par l’onde de choc lors de l’effondrement est telle, qu’elle permet à ce moment bien précis la synthèse par fusion et fission des éléments plus lourds que le fer (Or, Plomb, Uranium, etc).
Ainsi sommes-nous nés.. !
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