jeudi 24 août 2017

9 – NUCLEOSYNTHESE : COMMENT FAIRE ENCORE PLUS COMPLIQUE


L'ARTICLE


Les éléments précieux peuvent provenir des étoiles à neutrons qui ont avalé un minuscule trou noir et ont implosé. Si cela est vrai, cela change radicalement notre compréhension non seulement de la rareté des éléments comme l'or, mais aussi de la nature de la matière noire.Les éléments en question comprennent tous les atomes plus lourds que le bismuth, ainsi que certains isotopes riches en neutrons plus lourds que le fer. Ils sont forgés dans ce qu'on appelle le processus r (ce qui signifie «rapide»), ce qui nécessite un nombre important de neutrons ainsi que des densités dix milliard fois supérieures à celles trouvées dans le noyau du Soleil pour permettre la capture rapide de ces neutrons par les noyaux atomiques . Par conséquent, le processus r ne peut avoir lieu que dans les environnements les plus extrêmes.

En 1957, Burbidge-Burbidge-Fowler-Hoyle (connu sous le nom de B2FH) a proposé que les supernovae à effondrement du noyau soient l'origine des éléments du processus de r, mais ces dernières années, cela a été mis en doute. Les fusions binaires par étoile à neutrons ont émergé en tant que point de départ, mais il y a un problème: avec un taux de fusion estimé d'un pour 100 000 ans, les simulations informatiques ont du mal à recréer suffisamment d'éléments de r-process.

Si George Fuller de l'Université de Californie, San Diego et ses collègues Alex Kusenko et Volodymyr Takhistov de l'Université de Californie, Los Angeles ont raison, il est temps d'avoir une nouvelle explication. Ils proposent que de minuscules trous noirs primordiaux puissent être logés dans le noyau d'une étoile neutronique, où le trou noir commence à consommer de la matière et à se développer. À mesure que l'intérieur de l'étoile neutronique tourne autour du trou noir qui l'emporte, l'étoile à neutrons commence à tourner rapidement et éjecte jusqu'à un dixième d'une masse solaire de matière riche en neutrons dans l'espace. Ce matériau dense décomprime, ce qui permet à la dégradation béta de transformer certains neutrons en protons, suivie par la formation rapide de noyaux atomiques massifs.Trous noirs hypothétiques.
L'hypothèse, présentée dans Physical Review Letters, repose sur l'exigence selon laquelle "quelques pour cent ou plus de la matière noire sont constitués de trous noirs", dit Fuller. Conçu par Stephen Hawking et théorisé pour s'être formé dans les moments immédiats après le Big Bang, les chercheurs doivent encore découvrir un trou noir primordial, qui aurait une masse semblable à celle d'un astéroïde. Si elles existent, elles suivraient la répartition de la matière noire, avec beaucoup d'entre elles dans le centre galactique. Tout comme la matière noire, ils interagissent à peine avec les étoiles ordinaires et les planètes.

"Si nous voyons des fusions binaires à neutrons avec LIGO, nous allons obtenir un aperçu sur la question de savoir si le taux de fusion est assez élevé".Pendant ce temps, nous avons peut-être déjà trouvé des preuves pour les interactions neutron star-primordial black hole sans s'en rendre compte. Des éclats de radio rapides mystérieux (FRB) pourraient provenir des implosions d'étoiles neutroniques.

Des preuves plus directes pour les implosions d'étoiles à neutrons pourraient venir sous la forme de kilonovae - éclats de lumière avec un dixième à un centième de la luminosité d'une supernova normale et qui sont actuellement considérés comme le "pistolet fumeur » pour une fusion binaire dans l'étoile neutronique. Cependant, si nous détectons un kilonova dans les 650 millions d'années-lumière sans ondes gravitationnelles qui l'accompagnent, "cela serait suspect et ressemblerait un peu à la destruction d'une étoile à neutrons, soit selon notre scénario de trous noirs, soit par une autre sorte de Matière sombre et déstabilisée. Plus tôt cette année, Tim Linden, de l'Ohio State University et Joseph Bramante, du Perimeter Institute, suggèrent que des particules de faible masse de matière noire pourraient également s'accumuler dans des étoiles à neutrons, ce qui les entraînerait à imploser.

COMMENTAIRES

La théorie classique de la formation des étoiles par effondrement gravitationnel d'un nuage interstellaire est incapable de rendre compte de la formation des éléments les plus lourds. Les températures atteintes ne sont pas suffisantes et il a fallu inventer un processus « r » (dit B2FH) pour atteindre ces températures de fusion. D'où le recours à des supernovas explosives qui « essaiment » ces éléments lourds dans les nuages interstellaires. Or l'article nous apprend que : »les simulations informatiques ont du mal à recréer suffisamment d'éléments de r-process. ». Jamais à court d'imagination les chercheurs doivent recourir à de mystérieux trous noirs au centre des étoiles mâtinés de matière noire dont on n'a jamais vu la couleur. Le scénario s'enfonce dans une complexité extrême où des « particules  » de matière noire entraîneraient l'explosion des étoiles à neutrons etc etc.

La théorie de l'effondrement gravitationnelle prend eau de toute part et nous avons multiplier les exemples et observations montrant son incapacité à rendre compte de la réalité. Cette complexité et « irréalité explicative » s'expliquent par l'absence d'un autre modèle d'interprétation. Nous avons avancé l'hypothèse que les éléments les plus lourds se forment dés la naissance de l'étoile à partir d'un cœur photonique issu d'une onde de choc interne à la prématière, un mini big bang.Les température sont alors extrêmes et permettent cette nucléosynthèse originelle. Il est donc nul besoin de recourir à des prétendues explosions d'étoiles, celles-ci - des supernovas - sont en phase de croissance à haute température et sont donc très lumineuses et émettent en abondance des rayonnements ( voir article précédent).

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