{"id":1534,"date":"2018-05-24T14:06:55","date_gmt":"2018-05-24T12:06:55","guid":{"rendered":"https:\/\/www.ganil-spiral2.eu\/?p=1534"},"modified":"2018-12-10T14:07:03","modified_gmt":"2018-12-10T13:07:03","slug":"des-noyaux-magiques-au-coeur-des-supernovae","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.ganil-spiral2.eu\/fr\/2018\/05\/24\/des-noyaux-magiques-au-coeur-des-supernovae\/","title":{"rendered":"Des noyaux magiques au c\u0153ur des supernov\u00e6"},"content":{"rendered":"<p><strong>Une \u00e9tude th\u00e9orique men\u00e9e par le LPC Caen<sup>1<\/sup>, le GANIL<sup>2<\/sup>, le LUTH<sup>3<\/sup>\u00a0et l\u2019IFIN (Bucharest-Magurele, POB-MG6, Romania) montre que le c\u0153ur des \u00e9toiles massives dans leur phase d\u2019effondrement est domin\u00e9 par la pr\u00e9sence de noyaux magiques tr\u00e8s riches en neutrons. La modification des propri\u00e9t\u00e9s des structures nucl\u00e9aires loin de la stabilit\u00e9, comme il est sugg\u00e9r\u00e9 par les exp\u00e9riences r\u00e9centes de physique nucl\u00e9aire, pourrait jouer sur cette dynamique avec des cons\u00e9quences observationnelles pour les supernovae \u00e0 effondrement de c\u0153ur<sup>4<\/sup>.<\/strong><\/p>\n<p align=\"justify\">Il est d\u00e9j\u00e0 reconnu que les noyaux dits magiques, en particulier les noyaux exotiques avec 50 ou 82 neutrons, jouent un r\u00f4le essentiel dans le processus de nucl\u00e9osynth\u00e8se (processus r)<sup>5<\/sup>\u00a0\u00e0 l\u2019origine de la plupart des \u00e9l\u00e9ments lourds de l\u2019Univers. L\u2019\u00e9tude th\u00e9orique men\u00e9e dans le cadre du Master-Projet MAC de l\u2019IN2P3 et soutenu par le programme\u00a0<em>COST NewCompstar<\/em>\u00a0de l\u2019Union Europ\u00e9enne, montre que le caract\u00e8re magique de certains noyaux atomiques, qui leur conf\u00e8re une stabilit\u00e9 particuli\u00e8re, est aussi un facteur cl\u00e9 qui r\u00e8gle la composition de la mati\u00e8re dans le ph\u00e9nom\u00e8ne de supernova \u00e0 effondrement de c\u0153ur.<\/p>\n<p align=\"justify\">Dans la phase finale de leur \u00e9volution, les \u00e9toiles avec une masse sup\u00e9rieure \u00e0 environ 8 fois celle de notre Soleil et ayant enti\u00e8rement consomm\u00e9 leur combustible thermonucl\u00e9aire, s\u2019effondrent sur elles m\u00eames par effet de leur propre gravit\u00e9. La composition du c\u0153ur de l\u2019\u00e9toile pendant ce processus est tr\u00e8s importante, car c\u2019est la section efficace de capture d\u2019\u00e9lectrons<sup>6<\/sup>\u00a0sur les noyaux pr\u00e9sents dans la mati\u00e8re qui d\u00e9termine la production des neutrinos qui, \u00e0 leur tour, gouvernent la dynamique d\u2019explosion de l\u2019\u00e9toile en supernova.<\/p>\n<p align=\"justify\">L\u2019\u00e9tude des chercheuses de l\u2019IN2P3 et de leurs \u00e9tudiants montre que l\u2019augmentation du nombre de nucl\u00e9ons des noyaux pendant l\u2019effondrement ne se fait pas de fa\u00e7on continue, mais progresse par paliers gouvern\u00e9s par les nombres magiques des neutrons. Ces discontinuit\u00e9s sont d\u2019autant plus importantes que la propri\u00e9t\u00e9 de \u00ab\u00a0magicit\u00e9\u00a0\u00bb est v\u00e9rifi\u00e9e pour les noyaux en question. Or, cette propri\u00e9t\u00e9 bien comprise pour les noyaux stables, est encore mal connue pour les noyaux extr\u00eamement riches en neutrons qui sont pr\u00e9sents dans les supernovae.<\/p>\n<p align=\"justify\">La \u00ab\u00a0magicit\u00e9\u00a0\u00bb d\u2019un noyau atomique correspond \u00e0 une \u00e9nergie de liaison accrue par rapport aux noyaux voisins (en termes de nombres de nucl\u00e9ons). Elle se r\u00e9fl\u00e8te donc directement sur le comportement de la masse du noyau. En utilisant plusieurs mod\u00e8les de masse nucl\u00e9aire qui estiment diff\u00e9remment l\u2019accroissement de l\u2019\u00e9nergie de liaison, l\u2019\u00e9tude montre que le taux de capture des \u00e9lectrons par les noyaux peut varier de 30%, voire plus. Une fois inclus de fa\u00e7on coh\u00e9rente dans la dynamique macroscopique de la supernova, on peut raisonnablement s\u2019attendre \u00e0 ce que des effets de cette importance, aient un impact notable sur les quantit\u00e9s issues de cette dynamique, notamment sur l\u2019\u00e9mission des neutrinos.<\/p>\n<p align=\"justify\">La question de la persistance de la magicit\u00e9 des noyaux atomiques loin de la stabilit\u00e9 est un des axes majeurs de la recherche en physique nucl\u00e9aire, et est \u00e0 l\u2019origine de nombreux programmes exp\u00e9rimentaux ambitieux aupr\u00e8s d\u2019installations internationales et nationales. Les nouvelles installations telles que DESIR et S3-LEB au GANIL font partie de cet effort.<\/p>\n<p align=\"justify\"><strong>Notes<\/strong><\/p>\n<ul>\n<li>1) Laboratoire de physique corpusculaire de Caen (CNRS\/Universit\u00e9 Caen Normandie\/Ensicaen) ;<\/li>\n<li>2) Grand acc\u00e9l\u00e9rateur national d&rsquo;ions lourds (CNRS\/CEA) ;<\/li>\n<li>3) Laboratoire Univers et th\u00e9ories (CNRS\/INSU\/Observatoire de Paris\/Universit\u00e9 Paris Diderot ;<\/li>\n<li>4) Ph\u00e9nom\u00e8ne explosive issu de l\u2019effondrement gravitationnel d\u2019une \u00e9toile massive ;<\/li>\n<li>5) Processus de capture rapide de neutrons \u00e0 partir d\u2019\u00e9l\u00e9ments autour du fer, probablement ayant lieu lors des explosions de supernovae et de coalescence d\u2019\u00e9toiles \u00e0 neutrons ;<\/li>\n<li>6) R\u00e9action de transformation d\u2019un proton en neutron avec \u00e9mission de neutrino \u00e0 l\u2019int\u00e9rieur d\u2019un noyau atomique ; la probabilit\u00e9 de ce processus est quantifi\u00e9e par sa section efficace, qui d\u00e9pend de la structure interne du noyau.<\/li>\n<\/ul>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Une \u00e9tude th\u00e9orique men\u00e9e par le LPC Caen1, le GANIL2, le LUTH3\u00a0et l\u2019IFIN (Bucharest-Magurele, POB-MG6, Romania) montre que le c\u0153ur des \u00e9toiles massives dans leur phase d\u2019effondrement est domin\u00e9 par la pr\u00e9sence de noyaux magiques tr\u00e8s riches en neutrons. 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