Annonce

Réduire
Aucune annonce.

Le mystère de la nucléosynthèse du carbone est entièrement résolu

Réduire
X
 
  • Filtre
  • Heure
  • Afficher
Tout nettoyer
nouveaux messages

  • Le mystère de la nucléosynthèse du carbone est entièrement résolu

    Par Laurent Sacco, Futura-Sciences

    Depuis plus de cinquante ans, les astrophysiciens nucléaires s’obstinaient à retrouver par le calcul les caractéristiques précises d’un état excité du noyau de carbone, nécessaire à sa synthèse dans les géantes rouges. C’est finalement chose faite grâce au superordinateur Jugene.

    Dans les différentes étapes de l’Histoire du cosmos observable menant du Big Bang au Vivant, il en est sans doute une qui nous concerne particulièrement : la synthèse du carbone présent dans toutes les molécules organiques constituant les cellules des organismes vivants. On n’a commencé à comprendre l’origine des noyaux qu’à la fin des années 1930 avec les progrès de la théorie de la structure stellaire et la constitution de la théorie quantique des réactions nucléaires.

    Ce n’est cependant qu’après la seconde guerre mondiale et au début des années 1950 que l’astrophysique nucléaire a vraiment pris son envol. La théorie qui se développe alors, conjointement avec les données issues des collisions de noyaux en accélérateurs, est celle de la nucléosynthèse stellaire.

    Plusieurs réactions thermonucléaires peuvent faire briller les étoiles et certaines nécessitent la présence de noyaux de carbone. Mais d’où viennent ces noyaux eux-mêmes ?


    La réaction triple alpha de synthèse du carbone conduisant à l'état excité de Hoyle du noyau de carbone. © Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO)-A Tovey

    Un état excité du noyau de carbone

    L’une des réactions les plus prometteuses pour produire les grandes quantités de carbone observées dans le cosmos fait intervenir la collision de trois noyaux d’hélium. C’est la réaction triple alpha. Elle est très rare puisqu'elle nécessite presque trois collisions simultanées dans la fournaise stellaire. Il faut donc que les étoiles brillent suffisamment longtemps pour que du carbone soit synthétisé en quantités importantes et que la vie basée sur le carbone puisse apparaître.

    C’est l’astrophysicien Edwin Salpeter qui a le premier considéré sérieusement la réaction triple alpha et effectué les premiers calculs avec, au début des années 1950. Toutefois, un problème restait. La quantité de carbone sortant des équations de Salpeter était bien trop faible. C’est l’un des pères de l’astrophysique nucléaire qui trouva un début de réponse. Considérant que notre simple présence dans l’univers observable était une preuve que la nature possédait bel et bien une voie de synthèse efficace du carbone, il postula un niveau d’énergie bien particulier dans la structure en couche du noyau de carbone. Si ce niveau existait et correspondait à un état excité du noyau, tout comme il existe des états excités des électrons dans un atome, alors il devenait possible de réconcilier calculs et observations.

    Cet état excité fut observé quelques années plus tard par le prix Nobel de physique William Fowler. Toutefois, personne n’arrivait à calculer la valeur de ce niveau d’énergie à partir de l’équation de Schrödinger. D’une certaine façon donc, la synthèse du carbone dans les étoiles restait énigmatique.


    Une vue du superordinateur d'IBM, le Jugene. © Jülich Supercomputing Centre

    Un nouvel élément pour débattre du principe anthropique

    L'énigme n'en est plus une grâce aux simulations conduites à l’aide du superordinateur Jugene du Forschungszentrum Jülich en Allemagne. Avec des collègues américains, des chercheurs des Universités de Bonn et de Bochum sont bel et bien parvenus à retrouver numériquement ab initio les niveaux d’énergie du noyau de carbone dans le fameux état de Hoyle, nécessaire à l’efficacité de la réaction triple alpha. Tout comme dans le cas de la masse du proton, ce sont des calculs sur réseaux avec l’astuce du temps imaginaire qui ont été mis en œuvre.

    Les physiciens se demandent maintenant s'il ne serait pas possible d’apporter, avec la connaissance nouvellement acquise, quelques éléments de plus au débat généré par la découverte de Hoyle dans le cadre du principe anthropique. En effet, l’existence d’un niveau d’énergie excité bien particulier, nécessaire pour l’apparition de la vie basée sur le carbone, semble tellement peu triviale que certains y voient la preuve d’un projet dans l’univers, celui de l’apparition de la vie justement. Que faudrait-il en conclure si de légères modifications des valeurs des constantes impliquées dans le calcul de l’état de Hoyle entraînaient l’impossibilité de la synthèse du carbone, ou bien montraient son insensibilité à la variation de ces constantes ?

  • #2
    good evening Sir,

    ...si de légères modifications des valeurs des constantes impliquées dans le calcul de l’état de Hoyle entraînaient l’impossibilité de la synthèse du carbone, ou bien montraient son insensibilité à la variation de ces constantes ?
    s'applique sur toutes les constantes physiques...et ceci a partir de t=0

    Que faudrait-il en conclure...
    reverse engineering...
    meme conclusion: tout ou rien

    Commentaire


    • #3
      faut vraiment lire souvent cette rubrique pour pouvoir comprendre le texte
      comme géante rouge ?????
      heureusement oncle google a pu m'aider

      merci beaucoup pour ces articles , je devrais venir plus souvent dans cette rubrique , ces l'une des rubriques les plus enrichissantes

      Commentaire


      • #4
        salam alex-terieur

        ceci a partir de t=0
        t voulant dire le temps , ont est d'accord (sa va pour être sur )

        Commentaire


        • #5
          wa alikoum assalam maB2rOc,

          oui...et nico a besoin d'etre secoue de temps en temps...
          aw serrilou ch'wiya l'boulonete gal l'inspecteur...

          Commentaire


          • #6
            alors peut être

            certains sujets se rejoignent...

            La lumière ne se propage pas à la même vitesse dans toutes les directions sous l'effet d'un champ électromagnétique.
            mais Faut-il encore Savoir par quel bout, 0=t, peut être...

            Salam, merci...
            ...Rester Humain pour le devenir de l'Homme... K.H.R.

            Commentaire


            • #7
              bonsoir

              Alex (la clé anglaise )
              Certes, mais n'oublie pas l'autre bout "ou bien montraient son insensibilité à la variation de ces constantes", l'avenir nous le dira.
              Quant aux "constantes depuis t=0", deux remarques :
              - t=0 est une hypothèse, à l'approche de ce fameux instant tout devient très incertain. t=0 existe-t-il ?
              - dans l'hypothèse où des constantes physiques eussent été absolument nécessaires pour que l'univers soit, il est logique qu'elle soient ainsi puisque l'univers est... c'était ça où le néant en quelque sorte. Mais il nous faudra comprendre vraiment plus les lois et mécanismes de la physique à petite échelle pour prétendre comprendre exactement le pourquoi de ces affaires de constantes.

              Mab2roc,
              Bon alors maintenant que tu es familier avec les géantes rouges et la nucléosynthèse stellaire, il faut compléter avec la nucléosynthèse primordiale. Pour ce faire je te laisse avec tonton Google

              Nedjmala,
              Peux-tu préciser ce qui fait se rejoindre selon toi le sujet de la nucléosynthèse du carbone et de la vitesse des photon en fonction d'un champs magnétique ?

              Commentaire


              • #8
                t diffère de chaque théories mises en question ou prise en lumières, 1/2 journée se laisse apparaître 1 obscurité, aussi, quel(s) éléments ne se rejoignent pas principalement des hypothèses et factuellement des hyperthèses,...

                Salam, merci...
                ...Rester Humain pour le devenir de l'Homme... K.H.R.

                Commentaire


                • #9
                  bonsoir

                  Alex (la clé anglaise)
                  ah non...la cle anglaise appartient a mon jumeau, Alain-terieur (Allen key)...

                  Mais il nous faudra comprendre
                  une vraie subtilite temporelle...

                  ca me rappelle les annees 80...ce petit "teenager biker" anglais qui...me voyant avec ma femme dans un jardin...nous confia avec sarcasme: "take a photo...it will last longer"...

                  oui nico...abolir le temps..revient a resoudre l'incertitude d'Heisenburg...et permet un determinisme quantique instantane...

                  mais ceci n'est possible qu'avec une autopsie irreversible mais en differe(a post-mortem examination)...

                  sinon...?

                  Commentaire

                  Chargement...
                  X