Qu'est-ce que la nucléosynthèse explosive?
La nucléosynthèse explosive est la création d’éléments lourds au cœur d’une supernova. Une supernova est un événement astronomique extrêmement énergique dans lequel une étoile supergéante épuise son combustible nucléaire et s’effondre sous sa propre gravité. La matière infaillible rebondit contre un noyau super dense, créant une explosion et un front de choc qui s’éloigne du noyau à une vitesse pouvant atteindre 2 000 km / s. Une supernova peut éclipser sa galaxie hôte. Les astronomes les observent depuis la nuit des temps.
Les étoiles obtiennent leur énergie par la fusion de noyaux atomiques, principalement de l'hydrogène et de l'hélium. C'est ce qu'on appelle l'hydrogène et la combustion de l'hélium. Dans les étoiles très massives, la combustion de ces éléments crée une "cendre" d’éléments de plus en plus lourds - carbone, néon, silicium, fer et nickel - jusqu’à ce que la quantité d’énergie nécessaire à la fusion des noyaux soit supérieure à celle qu’il libère. la réaction nucléaire en chaîne est éteinte. Ce qui reste est un noyau de fer-nickel composé d'environ 1,38 masses solaires, qui s'effondre ensuite rapidement en une étoile à neutrons ou un trou noir, provoquant une supernova du rebond. Un autre type de supernova, appelé supernova de type Ia, est présent dans les étoiles moins massives. Une supernova de type Ia se produit lorsqu'un nain blanc au carbone-oxygène dépasse le même seuil de masse solaire de 1,38 et brûle la totalité de son contenu en quelques secondes.
Dans les deux types de supernova, des températures de plusieurs milliards de degrés sont créées au cœur et plusieurs masses solaires de matériau sont éjectées vers l'extérieur à 3% de la vitesse de la lumière. Bien que la fusion de noyaux de fer et de nickel coûte très cher en énergie, une supernova suffit largement à déclencher les réactions nécessaires. Chaque élément plus lourd que le fer sur le tableau périodique est créé dans des explosions de supernovae ou est un produit de dégradation de ces éléments.
La nucléosynthèse des supernovas n'est qu'une catégorie de nucléosynthèse. Le type le plus typique de nucléosynthèse est le nucléosynthèse stellaire, principalement du type brûlant de l'hydrogène et de l'hélium mentionné précédemment. Il y a aussi la nucléosynthèse du Big Bang, qui s'est produite pendant les trois premières minutes de l'existence de l'univers. Au cours de cet événement, 24% des atomes d'hydrogène initiaux dans le cosmos ont été fondus dans des noyaux d'hélium. Actuellement, l'univers observable est composé d'environ 74% d'hydrogène, 24% d'hélium, 1% d'oxygène et 1% d'autres éléments.