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L’ALUMINIUM DANS LA VOIE LACTEE

L’ALUMINIUM DANS LA VOIE LACTEE. 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

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L’ALUMINIUM DANS LA VOIE LACTEE

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Presentation Transcript

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

  2. 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.

  5. 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

  6. 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)

  7. 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

  8. . • Diffraction Diffraction de Laue Loi de Bragg: Sinθ= nλ/2d Germanium d=5.65A λ= 2.43 10(-2) E=511KeV θ=0.12°

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

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

  11. Image

  12. Courbe de lumière

  13. Spectre

  14. Mécanismes d’émission des Rayons gamma cosmiques

  15. Capture de neutron • Désintégration des noyaux instables • Désexcitation des noyaux atomiques

  16. Synthèse des radionucléides

  17. 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: 10-14 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

  18. . • 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

  19. Raies gamma issues des désintégrations de radionucléides cosmiques

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

  21. 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

  22. 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

  23. . • Novas : 10(-6) à 10(-7) Ms / an • Supernova: 2.5 supernovas / siècle relâchant en moyenne 8. 10 (-5) Ms

  24. Répartition des sources d’aluminium

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