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LALUMINIUM DANS LA VOIE LACTEE Lastronomie gamma.

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1 LALUMINIUM DANS LA VOIE LACTEE Lastronomie gamma

2 Plan Les grands traits de lastronomie gamma Le domaine gamma Les télescopes gamma lAluminium 26 dans la voie lactée Les processus nucléaires démission La désintégration de radionucléides cosmiques: la décroissance de laluminium Les sites de nucléosynthèse de laluminium Répartition dans la galaxie des sources daluminium

3 Historique 1900 : P. Villard, Découverte des rayons gamma 1958 : Ph. Morrison : Prédictions 1958 : Peterson & Winckler détection de la première raie gamma lors de léruption 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 Lastronomie gamma comme un diagnostique pour détecter les sites cosmiques aux abondances isotopiques.

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6 Les grands traits de lastronomie gamma Une atmosphère terrestre opaque Des longueurs donde 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 darc Mesurer le bruit de fond

13 Image

14 Courbe de lumière

15 Spectre

16 Mécanismes démission 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 lévolution 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 laluminium 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 Wolf – Rayet: 2-3 Ms / million dannées Étoiles sur la branche asymptotiques des géantes rouges: AGB de petite masse: résultent de lévolution détoile de masse: 1 ou 3à 4 Ms: peu daluminium injecté AGB massive: résultent de lévolution 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 daluminium


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