Le 23 novembre 2015 à 17h21

Le Pouvoir de l 'Imaginaire ( 436 ) : DEFI ( suite 1)

  

Suite à l’une des traductions proposées dans l’un de mes derniers articles  « LE MONDE SELON LA PHYSIQUE » et qui parle des générations successives  d’étoiles  , l’un de mes correspondants   JEAN JACK MICALEF m’envoie une sorte de défi   et je le cite : « Cher Olivier

Essayez pour voir, comme on dit au poker, du côté de l'auto fabrication des éléments par les étoiles, là cela se passe sous nos yeux et il y a des preuves. Et peut-être abandonnez cette démarche un peu mégalo qui consiste à vouloir faire naitre la totalité de l'univers dans les équations……. »

 Défi que je vais essayer de relever : il s’agit de savoir si les éléments légers   , hydrogène ,  deutérium ,tritium ,hélium etc.    peuvent être uniquement  générés   ,  non pas en toute première période  de  synthèse primordiale   (et presque uniquement en phase post big bang  mais avant 380  000 ANS )  ,ou  bien  en permanence  ET AUSSI   en synthèse  stellaire  ….. En fait  mon correspondant  a déjà exposé ses idées propres   sur INTERNET et  dans  son   BLOG NOUVELOBS sous  le nom  de « Position sur la physique et la cosmophysique ...position critique astrophysique.blogs.nouvelobs.com » et  sous le pseudo alexisbacri :

Il n’ est bien entendu pas le premier à imaginer que l’UNIVERS  trouve en lui-même les mécanismes pour  se perpétuer  sans avoir  à «  se créer et puis disparaitre  »   et vous vous doutez , chers lecteurs  , que  cette façon   de se passer d’un Big bang ou même d’une phase initiale ultra chaude  aurait d’énormes conséquences philosophiques   si elle se révélait  pertinente  . Si vous aviez la patience de revenir  sur  GOOGLE  ou ici en archives  vous retrouveriez mes propres écrits sur les processus r et s de captures de neutrons  etc ….Mais faisons comme  si   rien n’existait  et re- expliquons nous  une fois encore   !!!!!!

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Il est nécessaire avant tout de préciser la position de la majorité des    physiciens   et astronomes professionnels   d’après les observations spectrales ou autres en ce mois de novembre 2015 : l a partie du  modèle standard de la cosmologie sur la  synthèse des éléments chimiques   semble  robuste vis-à-vis des toutes dernières  données observationnelles actuelles.  La photo résume  cette position

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 Je ne veux pas retracer tout l’historique des théories » officiellement admises » de la synthèse des éléments chimiques  , car ce n’ est pas le sujet précis  du défi  que me lance mon correspondant …Je  me bornerai à en fixer les étapes principales :

1°/ C’est probablement  vers  1919,  que Jean Perrin puis Arthur Eddington furent les premiers à suggérer que les étoiles produisaient leur énergie par la fusion nucléaire de noyaux d'hydrogène en hélium mais il restait à prouver la bonne  recette  et la comprendre en finesse…..

2°/Et pour cela  il fallait comme en cuisine découvrir TOUS   les bons ingrédients ;  les protons et électrons étant connus les premiers , il a fallu attendre la découverte du neutron en 1932   par James Chadwick .Et quand on comprend enfin    ce qui se produit  pour fusionner d’abord des constituants tels que des éléments légers  entre  eux   , alors  on peut se lancer ….

3 °/  En 1938 et 39  , Hans Bethe   et Carl von Weizsäcker  envisagent  des mécanismes théoriques  de fusion  ( c’est à dire d’addition  de masses  ) grâce à un énorme apport d’énergie   (et de température  des  constituants)

4°/ Il a fallu attendre 1957  pour assembler de manière cohérente toutes les pièces du puzzle : Alistair Cameron et surtout Geoffrey Burbidge, Margaret Burbidge, William Fowler et Fred Hoyle  présentent   une théorie complète de la nucléosynthèse .L’article , qui fait 100 pages  est aussi célèbre que celui du grand ALBERT sur les quanta    et je suis allé chercher l’original pour vous en   présenter  la photo

5°/ Comme je ne veux pas tomber dans  aucun détail et surtout une  étude de graphiques avec  calculs , retenez que  c’est au bout d'un temps qui  dépend de la masse initiale de l'étoile que  sa quantité d'hydrogène   va s’épuiser   et  que  des éléments vont pouvoir se faire et    de plus en plus lourds car la température augmentera …….Et   quand dans le cœur de l'étoile la fusion nucléaire  ne sera  plus  suffisante  pour contrebalancer l'effet de la gravitation alors le cœur de l'étoile va  se contracter et il se produira  une  transformation  en hypernova ou une supernova ….. Mais  si la  masse est inférieure à la masse minimale nécessaire à la fusion thermonucléaire de l'hydrogène l’étoile reste une naine brune ….. on en a découvert divers types

 LES TEMPS DE SYNTHESE

	Température	Étoile de 0,3 masse solaire	Étoile de 1 masse solaire	Étoile de 25 masses solaires
Fusion de l'hydrogène	4×106 K ; 15×106 K ; 40×106 K	~800 milliards d'années	10-12 milliards d'années	7 millions d'années
Fusion de l'hélium	1×108 K	S'arrête avant d'atteindre ce stade	~200 millions d'années	500 000 ans
Fusion du carbone	1×109 K		S'arrête avant d'atteindre ce stade	200 ans
Fusion du néon	1,2×109 K			1 an
Fusion de l'oxygène	2×109 K			5 mois
Fusion du silicium	3×109 K			~1 jour

 A SUIVRE car le sujet est ailleurs!