L’ALUMINIUM DANS LA VOIE LACTEE

Présentation au sujet: "L’ALUMINIUM DANS LA VOIE LACTEE"— Transcription de la présentation:

1 L’ALUMINIUM DANS LA VOIE LACTEE
L’astronomie gamma

2 Les grands traits de l’astronomie gamma
Plan Les grands traits de l’astronomie gamma Le domaine gamma Les télescopes gamma l’Aluminium 26 dans la voie lactée Les processus nucléaires d’émission La désintégration de radionucléides cosmiques: la décroissance de l’aluminium Les sites de nucléosynthèse de l’aluminium Répartition dans la galaxie des sources d’aluminium

3 Historique 1900 : P. Villard, Découverte des rayons gamma
1958 : Ph. Morrison : Prédictions 1958 : Peterson & Winckler détection de la première raie gamma lors de l’éruption solaire 1968 : OSO-3 Raie gamma de haute énergie dans la galaxie 1979 : HEAO-3 découverte de Al26 de notre galaxie 2002 : La mission « INTEGRAL »

4 L’astronomie gamma comme un diagnostique pour détecter les sites cosmiques aux abondances isotopiques.

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6 Les grands traits de l’astronomie gamma
Une atmosphère terrestre opaque Des longueurs d’onde inférieures aux distances inter-atomiques Des quantas peu nombreux mais très énergétiques Un bruit de fond nuisible

7 Le domaine gamma Aspect corpusculaire des photons gamma
Découpage des domaines: Gamma E>30KeV Trois bandes spectrales :10MeV, GeV, N proportionnel à E puissance (- α)

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9 Collecter des photons gamma par:
Réflexion Rayon X ▬► Rayon gamma combinaison de miroir à incidence rasante E= К.f/D D=1m, f=10m ▬► E=10 KeV Accroître la réflectivité : revêtement des surfaces multicouches

10 . Diffraction Diffraction de Laue Loi de Bragg: Sinθ= nλ/2d
Germanium d=5.65A λ= (-2) E=511KeV θ=0.12°

11 Localiser les sources des photons gamma
Collimateurs Basses énergies, effet photoélectrique est dominant tanθ=d/2H Multiplier les éléments, réduire θ

12 Dispositifs à ouverture codée
tanθ=d/H H=10m, d= qqu. mm Précision qqu. min d’arc Mesurer le bruit de fond

13 Image

14 Courbe de lumière

15 Spectre

16 Mécanismes d’émission des Rayons gamma cosmiques
Eléctromagnétiques Le Bermsstrahlung Effet Compton inverse Rayonnement synchrotron Par rayon de courbure Annihilation et décroissance de particules Annihilation matière antimatière Annihilation électron positon Annihilation proton antiproton Décroissance des particules issues des interactions de rayon cosmique Nucléaires désintégration et désexcitation capture de neutron collision de noyaux

17 Capture de neutron Désintégration des noyaux instables Désexcitation des noyaux atomiques

18 Synthèse des radionucléides

19 Désintégration dans des milieux transparents
Processus de perte de masse Transfert de matière entre les étoiles binaires Les vents stellaires: dans les étoiles de type solaire de la séquence principale (m>40Ms)/ 10-9 à -5 Ms par an Soleil: Ms V= 400 km/s Wolf Rayet : 10-5 Ms V=3000 km/s *Processus long, seul les radionucléides à longue durée de vie sont observables

20 . les phases explosives de l’évolution stellaire
*dans le cas des supernova type II & Ib, les radionucléides à très courte durée de vie ne sont pas observables *Par contre ces radionucléides sont observable dans le cas des novas et des supernovas type Ia

21 Raies gamma issues des désintégrations de radionucléides cosmiques

22 . Mécanisme de nucléosynthèse : capture de proton par un noyau de Mg25
Observable car il a une longue durée de vie

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24 Site de nucléosynthèse de l’aluminium 26
les milieux riches en noyaux de Mg et en protons, portés à très haute température pour favoriser les réactions Mg(p,G)Al26

25 Étoiles sur la branche asymptotiques des géantes rouges:
Wolf – Rayet: 2-3 Ms / million d’années Étoiles sur la branche asymptotiques des géantes rouges: AGB de petite masse: résultent de l’évolution d’étoile de masse: 1 ou 3à 4 Ms: peu d’aluminium injecté AGB massive: résultent de l’évolution des étoile de masse 4 à 5 Ms : 3. 10(-5) Ms / an

26 . Novas : 10(-6) à 10(-7) Ms / an Supernova:
2.5 supernovas / siècle relâchant en moyenne (-5) Ms

27 Répartition des sources d’aluminium