Astronomie

De l'uranium s'accumule à l'intérieur d'une naine blanche ?

De l'uranium s'accumule à l'intérieur d'une naine blanche ?

Il y a quelques jours, on a appris que "Certaines étoiles mortes pourraient contenir suffisamment d'uranium pour déclencher une bombe thermonucléaire", ce qui est essentiellement un teaser pour Réactions de cristallisation et de fission des actinides dans des étoiles naines blanches en refroidissement où les auteurs concluent :

Les premiers solides qui se forment sous la forme d'une naine blanche (WD) commencent à cristalliser sont fortement enrichis en actinides en raison de leurs charges importantes. Nous estimons que ces premiers solides pourraient être tellement enrichis en actinides qu'ils pourraient favoriser une réaction de fission en chaîne. Cette réaction pourrait déclencher la combustion du carbone et conduire à l'explosion d'un WD isolé dans une supernova thermonucléaire.

En parcourant le manuscrit, il me semble que cette conclusion est tirée de simulations de dynamique moléculaire d'un cube de jusqu'à $10^4$ ions. Quelle est exactement la ligne d'argumentation de ces observations microscopiques issues de simulations informatiques aux effets macroscopiques dans l'étoile ?

Je comprends qu'une question principale de la recherche était de savoir si un certain scénario est réellement possible (à l'intérieur d'une naine blanche), ou littéralement

L'uranium, […], pourrait-il s'accumuler à l'intérieur d'une naine blanche ?

Juste pour clarifier: je ne mets pas en doute la conclusion ou la méthode en soi, je suis juste curieux de savoir si une telle approche est habituelle pour étudier l'évolution stellaire. Autrement dit : existe-t-il une théorie standard décrivant les conditions dans lesquelles les conditions sont réunies pour qu'une naine blanche explose ?

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Des naines blanches en supernova explosent comme une bombe nucléaire, selon une étude

Une nouvelle étude publiée dans le Lettres d'examen physique suggère que les noyaux restants d'étoiles mortes de taille moyenne peuvent exploser comme une bombe nucléaire.

Connus sous le nom de naines blanches, ces noyaux denses sont remplis d'éléments radioactifs lourds appelés actinides qui peuvent subir spontanément une fission nucléaire - la division des atomes. Selon certaines conditions, ces noyaux peuvent éventuellement subir une fission incontrôlée, aboutissant à une explosion stellaire massive connue sous le nom de supernova.

« Les conditions pour construire et déclencher une bombe atomique semblaient très difficiles. J'ai été surpris que ces conditions puissent être satisfaites de manière naturelle à l'intérieur d'une naine blanche très dense,” Charles Horowitz, un astrophysicien nucléaire de Université de l'Indiana Bloomington et l'un des chercheurs de l'étude, a déclaré Espace.

"Si cela est vrai, cela fournit une toute nouvelle façon de penser aux supernovae thermonucléaires, et peut-être à d'autres explosions astrophysiques", a-t-il ajouté.


Cold Dead Star peut être un diamant géant

Les astronomes ne sont pas poétiques lorsqu'ils disent que cette étoile est un diamant.

Les scientifiques ont identifié ce qui est probablement la naine blanche la plus froide jamais détectée. En fait, ce cadavre stellaire sombre est si froid que son carbone s'est cristallisé, formant effectivement un diamant de la taille de la Terre, ont déclaré les astronomes.

"C'est un objet vraiment remarquable", a déclaré le responsable de l'étude David Kaplan, professeur à l'Université du Wisconsin-Milwaukee, dans un communiqué du National Radio Astronomy Observatory (NRAO). "Ces choses devraient être là-bas, mais parce qu'elles sont si sombres, elles sont très difficiles à trouver." [10 choses les plus étranges dans l'espace]

Kaplan et ses collègues ont pu trouver ce joyau cosmique car il a un compagnon plus visible. La naine blanche fait un tango orbital avec un pulsar, ou une étoile à neutrons à rotation rapide formée à partir d'une explosion de supernova qui envoie un flux d'ondes radio comme un faisceau de phare. Baptisé PSR J2222-0137, le pulsar se trouve à 900 années-lumière de la Terre près de la constellation du Verseau, et il a été détecté pour la première fois à l'aide du télescope Green Bank de la NRAO en Virginie-Occidentale.

Les astronomes ont remarqué que le signal radio du PSR J2222-0137 était parfois retardé parce qu'un objet compagnon passait devant lui, déformant l'espace. L'étude de ces retards à l'aide du Very Large Baseline Array (VLBA) du NRAO a aidé les scientifiques à déterminer que le pulsar a une masse 1,2 fois celle du soleil de la Terre avec un compagnon qui a une masse 1,05 fois celle du soleil.

L'équipe soupçonnait que ce compagnon était une naine blanche, ou un noyau stellaire dense laissé après la mort d'une étoile. Croyant qu'ils seraient capables de voir l'objet en lumière optique et infrarouge, les scientifiques l'ont recherché à l'aide du télescope Southern Astrophysical Research (SOAR) au Chili et du télescope Keck de 10 mètres (33 pieds) à Hawaï. Mais aucun des deux instruments n'a pu détecter la naine blanche.

"En raison des observations radio, nous savons exactement où regarder, alors nous avons pointé SOAR là-bas et collecté de la lumière pendant deux heures et demie", a déclaré Bart Dunlap, un étudiant diplômé de l'Université de Caroline du Nord à Chapel Hill, dans un communiqué. . "Notre image finale devrait nous montrer une compagne 100 fois plus faible que n'importe quelle autre naine blanche en orbite autour d'une étoile à neutrons et environ 10 fois plus faible que n'importe quelle naine blanche connue, mais nous ne voyons rien. S'il y a une naine blanche là-bas, et là presque certainement c'est qu'il doit faire extrêmement froid."

Quand on parle d'objets stellaires, "froid" est un terme relatif, cette naine blanche brûle toujours à 4 892 degrés Fahrenheit (2 700 degrés Celsius), mais c'est 5 000 fois plus froid que le centre du soleil de la Terre.

Un objet aussi froid serait en grande partie du carbone cristallisé, semblable à un diamant, ont déclaré les scientifiques. Les astronomes ont émis l'hypothèse que ces objets devraient se cacher dans l'univers, mais les étoiles de diamant sont difficiles à détecter car elles sont si faibles.

Les scientifiques ont émis l'hypothèse que les planètes extraterrestres en diamant devraient également exister. Une "super-Terre" à 40 années-lumière de notre planète appelée 55 Cancri e est soupçonnée d'être l'un de ces mondes. Un article publié en 2012 dans l'Astrophysical Journal Letters a soutenu que cette exoplanète est composée principalement de carbone sous forme de diamant et de graphite.

L'étude sur la naine blanche diamant a été publiée dans l'Astrophysical Journal.


Les réactions nucléaires peuvent déclencher la supernova des naines blanches

Les naines blanches sont les noyaux sombres et de la taille de la Terre d'étoiles mortes. Ils se forment lorsque les étoiles de taille moyenne ont épuisé leur carburant et perdu leurs couches externes. Le soleil deviendra un jour une naine blanche, tout comme plus de 90 % des étoiles de la Voie lactée.

Des études antérieures montrent que les naines blanches peuvent mourir dans des supernovae de type Ia, un type d'explosion stellaire. Beaucoup de choses restent inconnues sur ce qui déclenche les supernovae de type Ia, mais des recherches antérieures suggèrent qu'elles peuvent se produire lorsqu'une naine blanche absorbe la matière d'une autre étoile. Ces deux objets célestes gravitent l'un autour de l'autre dans un arrangement appelé système d'étoiles binaires.

Dans leur étude, Horowitz et le co-auteur Matt Caplan, un physicien théoricien de Université d'État de l'Illinois, a proposé que les supernovae de type Ia puissent également se produire lorsqu'une naine blanche subit les processus derrière l'explosion d'une bombe à hydrogène.

Lorsqu'une naine blanche se refroidit, des actinides tels que l'uranium cristallisent dans son noyau. Les atomes de ces éléments peuvent subir spontanément une fission nucléaire, ce qui libère de l'énergie et des neutrons. Les neutrons peuvent entrer en collision avec d'autres atomes et les briser, répétant le processus.

Si la quantité d'actinides dépasse une masse critique, ces éléments peuvent déclencher une réaction en chaîne explosive de fission nucléaire. Ceci, à son tour, peut déclencher la fusion nucléaire, où les noyaux atomiques fusionnent les uns avec les autres et génèrent d'énormes quantités d'énergie dans le processus. (Connexe : L'or et des éléments plus lourds que le fer se sont formés sur Terre après la collision d'étoiles à neutrons il y a des milliards d'années : étude.)

Les calculs de paires et les simulations informatiques ont montré qu'une masse critique d'uranium pouvait en effet cristalliser à partir du mélange d'éléments dans une naine blanche. Si cet uranium lourd explosait en raison d'une réaction nucléaire en chaîne, la naine blanche deviendrait si chaude et pressurisée qu'elle déclencherait la fusion d'éléments plus légers, entraînant une supernova. Une bombe à hydrogène fonctionne également de la même manière qu'une réaction nucléaire en chaîne est déclenchée pour déclencher une explosion de fusion nucléaire.

Horowitz a déclaré que ce mécanisme pourrait être responsable d'environ la moitié de toutes les supernovae de type Ia dans le cosmos. Ces explosions stellaires devraient se produire dans un milliard d'années après la formation d'une naine blanche, car l'uranium met très longtemps à se désintégrer.

La paire a recommandé d'exécuter plus de simulations informatiques pour déterminer avec certitude si les réactions en chaîne de fission chez les naines blanches pourraient effectivement déclencher la fusion nucléaire. Bien que l'étude soit convaincante, Horowitz a admis qu'il y avait beaucoup de processus physiques qui se produisent pendant une supernova, ce qui signifiait qu'il y avait de nombreuses incertitudes potentielles.


Certaines étoiles mortes pourraient contenir suffisamment d'uranium pour déclencher une bombe thermonucléaire | La science

Une nébuleuse planétaire résulte d'une étoile semblable au Soleil qui perd ses couches externes à la fin de sa vie. Au centre se trouve le vestige stellaire compact, connu sous le nom de naine blanche.

Par Adam Mann 18 mars 2021 , 15:35

Une bombe thermonucléaire pourrait être en train de tourner au plus profond du cœur de certaines étoiles mortes. Une nouvelle étude théorique explique comment certains cadavres stellaires connus sous le nom de naines blanches pourraient accumuler une masse critique d'uranium qui déclencherait une explosion massive de supernova.

Les résultats pourraient donner un aperçu des habitudes de destruction des naines blanches, qui sont responsables de la création d'éléments lourds comme le fer et le nickel. Les supernovae naines blanches illuminent leur environnement avec la puissance de 5 milliards de soleils, et les astronomes les ont utilisées comme « bougies standard » pour mesurer de vastes distances à travers le cosmos. Mais de telles explosions ne sont toujours pas entièrement comprises, et la nouvelle étude pourrait expliquer certaines observations anormalement faibles de ce type de supernovae.

«C'est un résultat amusant», déclare l'astrophysicien Pier-Emmanuel Tremblay de l'Université de Warwick, qui n'a pas participé aux travaux.

À la fin de leur vie, des étoiles jusqu'à 10 fois plus massives que notre Soleil gonflent et perdent leurs couches externes. Cela laisse derrière lui un noyau de la taille de la Terre, extrêmement chaud, composé presque entièrement de noyaux atomiques nus et d'électrons libres.

Certaines propriétés mécaniques quantiques des électrons les empêchent d'être davantage comprimés les uns contre les autres, ce qui leur permet de maintenir l'entité dense en place. Cet objet résiduel, appelé naine blanche, commence à se refroidir, pour finalement se figer en un gigantesque cristal solide sur des milliards d'années.

Les éléments les plus lourds gèlent d'abord, se déposant comme des sédiments au centre de l'étoile morte. Cela a amené le physicien théoricien Matt Caplan de l'Illinois State University et ses collègues à se demander : l'uranium, l'un des éléments les plus lourds du tableau périodique, pourrait-il s'accumuler à l'intérieur d'une naine blanche ?

L'uranium-235, un isotope rare de l'élément, peut se diviser spontanément, libérant des neutrons et de l'énergie. S'il y a une masse critique de l'isotope à proximité, les neutrons frappent d'autres noyaux d'uranium-235 dans une réaction en chaîne qui conduit à une puissante explosion.

"C'est une idée folle", admet Caplan. « C’était un groupe de physiciens théoriciens ennuyés pendant la pandémie qui réfléchissaient à ce problème étrange. »

Les naines blanches sont principalement constituées de carbone et d'oxygène, à peine une partie par trillion d'uranium. Pourtant, Caplan et son co-auteur, l'astrophysicien nucléaire Chuck Horowitz de l'Université de l'Indiana, à Bloomington, ont calculé qu'un grain de flocons de la taille d'un sable contenant de l'uranium, du thorium et du plomb pourrait précipiter au cours des premières centaines de millions d'années lorsqu'une naine blanche se refroidit.

Les concentrations d'uranium-235 à l'intérieur de ces cristaux seraient alarmantes. « Soudain, au lieu d'être un noyau sur mille milliards, vous en avez un sur 10 », dit Caplan. "Et cela signifie que vous pourriez avoir une bombe."

Si l'uranium atteignait une masse critique, il exploserait spontanément et enflammerait les réserves de carbone et d'oxygène de la naine blanche, provoquant une explosion cataclysmique de supernova. Les résultats sont apparus sur le serveur de préimpression arXiv ce mois-ci et ont été acceptés pour publication dans Physical Review Letters.

Pour l'instant, le scénario reste hypothétique. Caplan espère que d'autres chercheurs pourront tester la théorie avec de puissantes simulations informatiques de supernovae. Un tel travail pourrait également indiquer aux astronomes comment repérer de tels paroxysmes.

Pourtant, on ne sait pas grand-chose sur la composition interne des naines blanches, il est donc difficile de savoir si elles contiennent suffisamment d'uranium-235 pour déclencher une explosion, dit Tremblay.

« Je pense que la physique est très intéressante », dit-il. "Mais nous devons nous demander si cela s'est produit ou se produira."


WD 1202 est un binaire étrange : l'une des étoiles était à l'intérieur de l'autre !

Des astronomes viennent d'annoncer la découverte d'un système binaire assez inhabituel : une naine blanche et une naine brune en orbite l'une autour de l'autre. C'est assez rare, donc aussi cool que cette est – et j'expliquerai pourquoi dans une seconde – encore mieux, c'est à quel point ils sont ridiculement proches l'un de l'autre : ils ne sont séparés que de 310 000 kilomètres, plus près que la Lune ne l'est de la Terre ! Et cela signifie qu'ils se déplacent l'un autour de l'autre vite: La gravité intense de la naine blanche projette la naine brune autour d'elle à une vitesse supérieure à 100 kilomètres par seconde. C'est assez rapide pour qu'ils se fassent un tour complet toutes les 71 minutes ! Oui, minutes.

Il y a quelques choses vraiment chouettes à propos de ce système, alors regardons de plus près. Mais non trop fermer, parce que vous aurez frit. Laisse-moi expliquer.

Tout d'abord, la naine blanche : elle s'appelle WD 1202-024, et elle a été découverte pour la première fois lors d'une étude du ciel en 2006. À 2700 années-lumière de la Terre, elle est assez faible. L'étoile la plus faible que vous puissiez voir à l'œil nu est de 150 000. fois plus lumineux !

Comme toutes les naines blanches, il s'agit des restes d'une étoile qui ressemblait autrefois beaucoup au Soleil mais qui manquait d'hydrogène utilisable dans son noyau. Il faut des milliards d'années pour qu'une étoile en arrive à ce point, mais dans ce cas, WD 1202 a atteint ce stade il n'y a pas si longtemps, à peine 50 millions d'années environ dans le passé. Normalement, lorsqu'une étoile comme celle-ci est toute seule, elle réagit à la perte de son carburant en dilatant ses couches externes, en gonflant jusqu'à une taille énorme et en se refroidissant. On appelle ça une géante rouge. Au fil du temps, les couches externes de l'étoile sont emportées, exposant le noyau chaud à l'espace. Ce noyau est petit (environ la taille de la Terre) et terriblement chaud, brillant d'un blanc douloureux. C'est une naine blanche (et vous pouvez en savoir beaucoup plus à leur sujet dans mon épisode de Crash Course Astronomy à leur sujet).

WD1202-024 ressemble à une naine blanche assise dans l'espace, seule et sombre. Mais il recèle un secret surprenant. Crédit : Rappaport et al., SDSS

Mais WD 1202 est différent. Dans cette nouvelle étude, les astronomes ont découvert qu'il s'agit d'une étoile variable, changeant sa luminosité selon des cycles réguliers et prévisibles qui prennent un peu plus d'une heure. Il s'illumine et s'atténue lentement et subtilement, puis, pendant quelques minutes à chaque cycle, la lumière de l'étoile tombe précipitamment. C'est un comportement assez inhabituel pour une naine blanche, et les astronomes ont rapidement compris ce qui se passait : WD 1202 n'est pas tout à fait solitaire. Il a un compagnon : une naine brune.

Bien que les noms soient similaires, ils ne pourraient pas être plus différents. Les naines brunes sont des objets trop massifs pour être des planètes, mais pas assez massifs pour déclencher la fusion dans leurs noyaux et devenir de véritables étoiles * . Dans ce cas, la naine brune compagne de WD 1202 a une masse d'environ 6,6% du Soleil, ce qui est définitivement trop faible pour la fusion. C'est environ 67 fois la masse de Jupiter, donc c'est chemin plus costaud qu'une planète aussi.

Même s'il est beaucoup plus massif que Jupiter, il n'est pas beaucoup plus gros (les naines brunes sont étranges de cette façon que leurs noyaux sont très denses et prennent des propriétés étranges, de sorte que lorsque vous leur ajoutez de la masse, elles rétrécissent en fait). Mais c'est quand même beaucoup plus gros que le WD 1202, probablement 4 ou 5 fois plus large.

Et c'est pourquoi la luminosité du système change. Comprenez ceci : les variations subtiles sont causées par la naine brune elle-même lorsqu'elle contourne la naine plus petite. Nous voyons ses phases!

La courbe de lumière WD 1202-024 est causée par la phased que nous voyons de la naine brune en orbite autour de la naine blanche, plus une éclipse bonus. Crédit : Rappaport, et al. / Université Bishop's

[La courbe de lumière WD 1202-024 est causée par les phases que nous voyons de la naine brune en orbite autour de la naine blanche, plus une éclipse bonus. Crédit : Rappaport, et al. / Université Bishop's]

C'est un peu comme la Lune, où on la voit passer par sa phase de nouveau (quand on ne voit que la moitié sombre), premier quartier, plein (quand on la voit complètement éclairée par le Soleil), puis dernier quartier, puis à nouveau nouveau .

Mais dans le cas de la naine brune, nous voyons des phases, non pas parce qu'elle réfléchit la lumière du WD 1202, mais parce que il en est chauffé à l'incandescence !

La naine blanche est petite, mais il fait extrêmement chaud, environ 22 400°C. Le côté de la naine brune faisant face à la naine blanche est chauffé à rougeoyant. Quand c'est de l'autre côté du WD 1202 de chez nous on le voit plein. Un quart d'orbite (environ 69 minutes) plus tard, il est à moitié plein, puis un autre quart d'orbite après cela, le côté non éclairé est face à nous, donc le système est plus faible. Après cela, nous commençons à voir à nouveau le côté éclairé jusqu'à ce qu'il soit plein, et le cycle se répète.

Mais il y a plus. Parce que la naine brune est tellement plus grosse, quand elle est "nouvelle", elle gêne en fait la naine blanche et nous bloque sa lumière. C'est pourquoi la luminosité baisse autant toutes les 71 minutes !

La courbe de lumière du binaire (le changement de luminosité au fil du temps). La ligne rouge est un modèle qui inclut les phases de la naine brune et l'éclipse la ligne noire est les observations (les temps d'exposition sont d'environ 30 minutes, donc l'éclipse n'est pas vue), et la ligne bleue est le modèle mathématiquement adapté à les observations (y compris le temps d'exposition brouillant l'éclipse). Crédit : Rappaport et al. / Université Bishop's

J'aime juste cette partie de l'histoire. Cette naine brune est beaucoup trop faible et proche de WD 1202 pour la voir séparément, mais nous pouvons déduire son existence en raison de ses phases même si elle se trouve à 27 quadrillions de kilomètres. Et ça ?

Mais il y a plus, et c'est aussi merveilleux. Obtenez ceci: La naine brune a été, pendant un certain temps, littéralement à l'intérieur WD 1202 !

Revenons en arrière à l'époque où WD 1202 était une star ordinaire, sur le point de manquer d'hydrogène dans son cœur. À l'époque, la naine brune était plus éloignée, probablement à environ 50 millions de kilomètres (ou la moitié de la distance de la Terre au Soleil), bien séparées.

Mais ensuite, WD 1202 est devenu une géante rouge. Ces types d'étoiles deviennent très grosses, s'étendant facilement sur une centaine de millions de kilomètres de diamètre, parfois plus du double. C'est plus grand que la distance orbitale de la naine brune, donc lorsque la primaire s'est agrandie, elle a englouti la naine brune.

Pourtant, cela a persisté. C'est parce que lorsqu'elle se dilate, la densité du gaz dans les couches externes de la géante rouge a énormément chuté. La densité inférieure est ce qui a sauvé la naine brune de la destruction. Il aurait été beaucoup chauffé par l'étoile qui l'entourait, et la traînée due au labourage du matériau aurait rétréci son orbite. Au fur et à mesure qu'il se rapprochait, il aurait orbité plus vite que la géante rouge ne tournait aussi, donc le compagnon a agi comme un batteur à œufs, remuant les couches externes du primaire.

Cela peut donner au gaz tellement d'énergie qu'il est expulsé encore plus rapidement. Lorsque cette période violente de la vie du binaire fut terminée, il ne restait plus que la naine blanche avec la naine brune compagne dans son orbite serrée. À en juger par ce que nous savons de la physique de tels événements et de la température des naines blanches (elles se refroidissent avec le temps, nous donnant une mesure de leur âge), cela s'est produit il y a environ 50 millions d'années.

C'est sérieusement frais. Et pourtant, il y a encore une chose.

Dessin d'artiste du système RS Ophiuchi, une étoile symbiotique et une nova récurrente, où une naine blanche accumule la matière d'une étoile en orbite. Crédit : David Hardy & PPARC

La gravité de la naine blanche est impressionnante. Lorsque vous serrez la moitié de la masse du Soleil dans une boule d'environ deux fois la taille de la Terre, elle est d'une densité phénoménale. La gravité de surface est des dizaines de milliers fois plus fort que celui de la Terre. Si vous vous teniez à sa surface, vous pèseriez des milliers de tonnes. Ouf.

Il se trouve que la naine brune orbite si près de WD 1202 que sa gravité est vraiment ressentie très fortement. Au fil du temps, même maintenant, la naine brune monte lentement en spirale, se rapprochant de la naine blanche à mesure qu'elle émet un rayonnement gravitationnel (pour en savoir plus à ce sujet, lisez cet article sur les ondes gravitationnelles). Les astronomes qui ont observé le système calculent que dans environ 250 millions d'années, la naine brune se rapprochera tellement du primaire que la gravité de la naine blanche commencera à retirer de la matière à sa compagne !

Ce matériau s'empilera sur la naine blanche et sera pressé de manière atroce par la gravité intense. Quand il y en aura assez, il subira une fusion d'hydrogène soudaine et catastrophique, explosant littéralement comme une bombe thermonucléaire. Cette explosion est très énergétique et le système va considérablement augmenter en luminosité. Ensuite, il s'estompera au fur et à mesure que le matériau soufflé refroidit et s'envole… puis le cycle recommencera.

Ce type d'objet est appelé variable cataclysmique, ou CV, et nous en connaissons pas mal. Nous connaissons également quelques systèmes pré-CV, mais celui-ci a la période la plus courte de tous les systèmes connus, ce qui signifie que c'est le plus proche que nous connaissons qui deviendra un véritable CV à l'avenir.

Donc, aussi étonnante que soit l'histoire de ce système, et qu'elle soit maintenant, son avenir sera toujours plein d'émerveillement. A condition de prendre un peu de recul. Les variables cataclysmiques portent ce nom pour une très bonne raison.

C'est l'une de ces histoires scientifiques où je creuse chaque morceau. Il y a pas mal de choses que j'aime : évolution stellaire, objets étranges, géométrie sympa, et ça se termine littéralement par un bang.

L'Univers est un endroit assez intéressant et étonnant, si vous le regardez assez attentivement.

* Certaines personnes les appellent « étoiles ratées », ce qui est un terme que je n'aime pas, pour deux raisons : ce ne sont pas du tout des étoiles, ce sont leur propre classe d'objets et pourquoi les appeler ainsi alors que vous pourriez être plus positif et les appeler des planètes vraiment surperformantes ?


De l'uranium s'accumule à l'intérieur d'une naine blanche ? - Astronomie

Certains retournent au big bang, d'autres vivent et meurent plusieurs fois offrent un portrait de l'évolution stellaire

Écrit par Bob Sheldon

Un stronome qui regarde dans le ciel voit des étoiles aussi vieilles que l'univers lui-même et des étoiles recyclées maintes et maintes fois à partir de la poussière et des gaz du milieu interstellaire.

"Les étoiles naissent sous forme de chaudrons enflammés, environ trois quarts d'hydrogène et un quart d'hélium", a déclaré Kam-Ching Leung, professeur de physique et d'astronomie à l'UNL. "En vieillissant, leurs enveloppes extérieures se dilatent, consommant l'énergie générée par les incendies brûlant dans leurs noyaux si vigoureusement que leurs atomes mêmes sont transformés de l'hydrogène d'origine en atomes de structure et de poids de plus en plus complexes.

"Les étoiles de faible masse se consument à un rythme plus lent que les étoiles plus massives. Au cours de toute sa durée de vie, la conversion du combustible élémentaire d'une étoile de petite masse ne peut aller plus loin que l'hélium. Les étoiles plus massives brûlent plus chaud et plus rapidement, et peuvent mettre fin à leur vies avec un noyau alimenté par des éléments aussi lourds que le carbone ou le fer." "Nous regardons une étoile et voyons comment sa chimie change", a déclaré Leung. "La meilleure théorie que nous ayons maintenant est la théorie du 'Big Bang'. Toutes les étoiles originales de l'univers ont été créées à peu près au même moment. Leur durée de vie dépend de leurs taux de conversion, de la vitesse à laquelle la fusion nucléaire change leur combustible d'un Le taux de conversion dépend des ordres élevés de température intérieure, et la température dépend fortement de la masse.

Toutes les étoiles sont dans des galaxies dans un univers aux dimensions inimaginables. Notre planète orbite autour d'un soleil qui fait partie des milliards d'étoiles de la Voie lactée, une galaxie dans un groupe de galaxies qui n'occupe qu'environ un millionième de l'univers observable.

Toutes les galaxies s'éloignent les unes des autres. Ils le sont depuis la création de l'univers. "Quand nous regardons une galaxie, nous regardons son histoire passée", a déclaré Leung. "Lorsque nous regardons au-delà des galaxies proches de nous à travers nos télescopes, nous voyons des galaxies telles qu'elles existaient bien avant notre époque. La lumière des galaxies les plus éloignées que nous pouvons voir a quitté ces galaxies il y a des milliards d'années, et est probablement une lumière presque aussi ancienne comme l'univers lui-même.

Les astronomes voient donc les étoiles non pas comme des objets brillants et scintillants de l'ici et maintenant, mais comme des aperçus d'un passé remontant à 10 milliards d'années ou plus. Et ils savent que chaque étoile qu'ils voient offre une vue d'une étape différente de l'évolution stellaire, comme un film image par image qui a commencé avec la création et se termine dans un chaos cataclysmique.

C'est un panorama incomplet, mais un film avec de nombreux cadres vierges, offrant un film saccadé et primitif avec trop de rôles dans sa distribution joués par des acteurs inconnus.

Pour étudier une galaxie, Leung a déclaré que les astronomes doivent prendre en compte ce qu'ils appellent le temps rétrospectif. "Quand nous regardons le soleil, nous ne voyons pas le soleil tel qu'il est maintenant. Nous voyons le soleil tel qu'il était il y a huit minutes. Quand nous regardons une galaxie, nous ne voyons pas la galaxie telle qu'elle est aujourd'hui, parce que la lumière des étoiles de cette galaxie a peut-être mis des milliards d'années-lumière pour atteindre la Terre."

Les critères utilisés par les astronomes pour déterminer à combien d'années-lumière se trouve une étoile ou une galaxie ne sont pas très fiables, car lorsque les astronomes regardent à travers leurs télescopes, ils voient un univers en deux dimensions. Ils voient des objets d'éclats et de luminosités différents à de vastes distances les uns des autres, mais pas faciles à déterminer. Par conséquent, il est difficile de dire si le point qu'ils voient est un astéroïde, une comète, une étoile ou même une galaxie entière.

Pour comparer une galaxie avec une autre et pour scruter l'horizon de l'univers lui-même, les astronomes ont besoin de meilleurs "étalons de mesure", selon Leung. Ces « étalons » sont développés grâce à l'accumulation de connaissances sur l'évolution des étoiles.

Ce que l'on sait de l'évolution des étoiles est tiré d'informations sur leurs propriétés physiques - leur éclat, leur luminosité, leur masse, leur taille et leurs propriétés physiques. À partir de ces propriétés, les astronomes ont construit ce qu'ils croient être une image raisonnablement précise de l'évolution stellaire.

À mesure que toute étoile vieillit, une partie de sa masse s'évapore dans l'espace, tandis que la masse restante est de plus en plus serrée au cœur, selon Leung. Finalement, à mesure que l'enveloppe extérieure continue de s'étendre et de s'évaporer, le noyau de l'étoile se refroidira et l'étoile deviendra une naine blanche.

"Si vous deviez prendre une étoile aussi grosse que notre soleil et la serrer dans un objet de la taille de la Terre, elle aurait une densité correspondant à notre soleil s'il s'agissait d'une naine blanche", a déclaré Leung. "Un pouce cube de ce matériau nain blanc pèserait 10 tonnes.

Notre soleil, dans six à sept milliards d'années environ, deviendra une naine blanche. Cependant, un destin différent attend les plus grandes étoiles. "Le destin de chaque star est le produit de sa masse", a déclaré Leung.

« Les étoiles dont la masse est plusieurs fois supérieure à celle de notre soleil ne brûleront pas seulement plus chaudement et plus rapidement en vieillissant, mais leurs noyaux, dont la densité augmente de plus en plus à mesure que ses atomes sont convertis à partir d'éléments de plus en plus lourds, deviendront comprimés à des densités bien plus compressées que celles de notre soleil. que dans une petite étoile comme notre soleil.

(encadré) L'évolution d'une étoile : Un nuage de gaz, principalement de l'hydrogène, se condense pour former une étoile. Les cercles, dans le sens des aiguilles d'une montre à partir du coin supérieur gauche, indiquent l'évolution de l'étoile : les atomes d'hydrogène fusionnent en atomes d'hélium et le noyau de l'étoile commence à rétrécir à mesure que l'hélium s'accumule au centre. La fusion de l'hélium ralentit et des éléments plus lourds se forment les uns après les autres. La température au cœur augmente. Lorsque le fer se forme et s'accumule au cœur de l'étoile, une implosion se produit (indiquée par des flèches pointant vers l'intérieur), dans laquelle l'étoile s'effondre rapidement et violemment. L'implosion est suivie d'une formidable explosion (indiquée par des flèches pointant vers l'extérieur), dans laquelle la matière de l'étoile rebondit pour produire une supernova.

Des éléments plus lourds au-delà du fer sont créés dans les températures élevées résultant de l'implosion et de l'explosion d'une étoile. Le noyau d'origine de l'étoile, fortement compressé et de petite taille, devient une étoile à neutrons, ou, éventuellement, un trou noir.

"La mort d'une étoile massive est beaucoup moins paisible que celle d'une petite étoile, a déclaré Leung. "L'effondrement des éléments plus légers dans le noyau d'une petite étoile devient un effondrement très rapide dans une étoile dont le noyau est en carbone ou en fer. Ce qui se passe, c'est que lorsque l'enveloppe externe de l'étoile se dilate rapidement tandis que le noyau s'effondre rapidement, un vide se développe à l'interface du noyau et de l'enveloppe. Le résultat est comparable à ce qui se passe lorsqu'un bâtiment est démoli. Une implosion se produit, la matière commence à se précipiter vers le noyau intensément chaud de l'étoile.

"Une étoile implosante est un endroit très dangereux", a déclaré Leung. "C'est comme verser de l'essence sur un feu. Le matériau qui se précipite vers le noyau alimente une explosion, une action à haute énergie couplée à une réaction égale et opposée qui sert à comprimer encore plus le noyau de l'étoile. L'enveloppe stellaire est éjectée dans l'espace pendant la explosion. Il y a des étoiles binaires dont les périodes sont encore inférieures à cela, et ces derniers stades d'une étoile dont la masse centrale a un noyau sont si étroitement comprimés qu'ils étoiles, avec des périodes mesurées en secondes, contractées à quelque chose de presque dimenséparé en neutrons. "

Ainsi, une étoile à neutrons est formée. Une étoile à neutrons, a dit Leung, n'est pas du tout une étoile. C'est un noyau pressé dans une taille si petite qu'une masse comme notre soleil pourrait être pressée à environ la moitié de la distance entre Lincoln et Omaha.

Leung a dit qu'il existe dans l'univers des systèmes d'étoiles binaires qui ont subi toutes ces différentes variétés d'évolution, mais qui tournent autour d'un centre de masse commun, tout comme notre planète et le soleil tournent autour d'un centre de masse commun. (C'est la description la plus précise de la relation entre notre planète et le soleil - la Terre ne tourne pas autour du soleil, mais la Terre et le soleil tournent autour d'une masse centrale commune.)

"Dans un système binaire, la longueur de la période orbitale binaire dépend de la séparation, ou de la distance, entre eux, a déclaré Leung. "Si une étoile du système est une naine blanche, la séparation entre les deux peut être très petite, ou les deux étoiles peuvent entrer en contact. Lorsque cela se produit, la rotation de l'un autour de l'autre peut être inférieure à un quart de journée. Si les deux sont des naines blanches, la période pourrait être mesurée en minutes.

Il existe des étoiles binaires dont les périodes sont encore inférieures à cela, et ces étoiles avec des périodes mesurées en secondes, sont probablement des étoiles à neutrons, selon Leung.

Il y a d'autres choses qui peuvent arriver aux étoiles dans leur évolution. De l'implosion-explosion d'une étoile à neutrons découle une éjection massive de matière qui produit une super nova. Les super novas expliquent probablement la fabrication de tous les autres éléments de l'univers au-delà du fer, a déclaré Leung. "L'or, l'argent, le radium, l'uranium et tous les autres éléments sont traités dans les débris lors d'une explosion de super nova. Comme l'explosion n'a duré que très peu de temps, l'abondance des éléments de poids atomique supérieur au fer est moindre et ces éléments sont relativement rares."

Incroyablement, compte tenu de l'intense concentration de masse dans une étoile à neutrons, une concentration encore plus intense peut se produire. There are some stars so large, with cores so tightly concentrated, that the horrendous pressures at their core are such that what those cores contain aren't even neutrons. The masses of these stars are squeezed so tight that their total mass can be concentrated into the size of a point on the tip of a ball point pen, Leung said. These are black holes, which Leung said represents the end stage of a star whose core mass ha contracted to something almost dimensionless whose density is incalculable.

To an astronomer, all of ehse natural occurrences in the universe offer opportunities to study its evolution. "Some of the original low mass stars created in the'big bang' co-exist today with recent generations of stars that have become increasingly contaminated with heavy chemicals as they have died and been reborn, sometimes time and time again," Leung said. It is this co-existence of generations of stars of differnet ages that makes it possible to study the universe."-RES


The author declares that the research was conducted in the absence of any commercial or financial relationships that could be construed as a potential conflict of interest.

Original Article Reference

Zuckerman, B. 2015. Recognition of the first observational evidence of an extrasolar planetary system. In 19th European Workshop on White Dwarfs, Proceedings of a conference held at the Université de Montrບl, Montrບl, Canada 11-15 August 2014. ASP Conference Series. Vol. 493. eds. P. Dufour, P. Bergeron and G. Fontaine. San Francisco: Astronomical Society of the Pacific. p. 291.

Les références

[1] van Maanen, A. 1917. Two faint stars with large proper motion. Éd. Astron. Soc. Pac. 29:258𠄹. doi: 10.1086/122654

[2] Zuckerman, B. 2015. Recognition of the first observational evidence of an extrasolar planetary system. In 19th European Workshop on White Dwarfs, Proceedings of a conference held at the Université de Montrບl, Montrບl, Canada 11-15 August 2014. ASP Conference Series. Vol. 493. eds. P. Dufour, P. Bergeron and G. Fontaine. San Francisco: Astronomical Society of the Pacific. p. 291.

[3] Jura, M., and Young, E. 2014. Extrasolar cosmochemistry. Annu. Rev. Earth Planet Sci. 42:45�. doi: 10.1146/annurev-earth-060313-054740

[4] Zuckerman, B., Koester, D., Dufour, P., Melis, C., Klein, B., and Jura, M. 2011. An aluminum/calcium-rich, iron-poor, white dwarf star: evidence for an extrasolar planetary lithosphere? Astrophys. J. 739:101�. doi: 10.1088/0004-637X/739/2/101


Les petits caractères : Les commentaires suivants appartiennent à celui qui les a publiés. Nous ne sommes en aucun cas responsables d'eux.

Distraction ( Score: 5, Funny)

These stories make you think about all these far away stars that don't affect us but the terrifying truth is that the Sun - which is right next to us - has enough hydrogen for the equivalent of multiple H-bomb explosions per second for billions of years. It's also pretty much accepted fact that the Sun will one day destroy the Earth. But the people in power don't want to do anything about it because they're dependent on the Sun for their vast fortunes.

Re : (Note : 2)

This is pretty much why megacorps want to own our water (and sell a lot of sunscreen while at it).

They don't want to give us the power to tame the Sun.

Re: Distraction ( Score: 2)

Re: Distraction ( Score: 5, Informative)

Re: Distraction ( Score: 5, Interesting)

They sink to the centre but as they sink, they get hotter than the non radioactive elements and rise. Not to mention gravitational weirdness at the core. When you are on the surface of a planet, the entire mass of the planet pull you down, when you are at the centre of a planet, half the mass of the planet pulls one way and the other half pulls the other, you are in a low gravity, high pressure, high temperature environment, likely all sorts of intense close in electromagnetic field flows. The bigger the mass the greater the weirdness going on down there.

Re : (Note : 1)

>". half the mass of the planet pulls one way and the other half pulls the other, you are in a low gravity, high pressure, high temperature environment, likely all sorts of intense close in electromagnetic field flows."

That is interesting, and spooky, considering that all of this is going on beneath our feet right now.

Re: Distraction ( Score: 5, Interesting)

It's conceivable that some nuclei might accumulate so much mass in terms of protons and neutrons that they do become very heavy elements like uranium.
A parasitic effect that absorbs energy created by the fusion reaction without contributing to it.

I would imagine that this does not happen on a large scale inside stars, so only small quantities of these heavy elements are produced during the star's life time. But once the star enters the white dwarf phase and heavy elements accumulate at the centre, in theory it should be possible that enough fissile material accumulates to reach critical mass.


Of course just hypotheses on my side.

Re : (Note : 2)

Re: Distraction ( Score: 5, Interesting)

Up until iron the fusion reaction is exothermic.
That's when the nuclear binding energy "breaks even". Beyond that point fusion becomes endothermic. That means it requires more energy to add more protons to a nucleus than is released in the process.
In theory, this ought to be possible during the normal lifetime of a star, when now and then some more protons are added to the nucleus of an iron atom.

Just think about it. What would happen to an iron nucleus that gets hit with more protons at such energies?

Though from the lifetime of stars we can guess that this would happen rather rarely, because if this was a common phenomenon stars would 'burn out' a lot faster. I would also assume that the likelihood for such an endothermic fusion to happen to decrease with the mass of the element in question. Something as heavy as uranium, which contains 92 protons (compared to 26 in iron and 28 in nickel), should be quite rare.

Re : (Note : 3)

I think iron is an interesting point for another reason, which is that iron has the most atomically stable nucleus. Elements lighter than iron will fuse (that is, hydrogen will fuse to form helium, a process that gives of heat and energy). IIRC this is why we call a hydrogen bomb a "thermonuclear" bomb and not just a "nuclear" bomb.

As you move beyond iron in the periodic table, atomic nuclei become less stable and are prone to splitting - i.e. undergoing fission. This is why elements such as uranium an

Re : (Note : 2)

In theory, this ought to be possible during the normal lifetime of a star, when now and then some more protons are added to the nucleus of an iron atom.

My understanding is that this cannot happen.
The star sits in an equilibrium where there is enough energy to fuse what it's fusing at the time, and nothing heavier. Only further collapse can increase the energy.
The electron degeneracy pressure is too much for it to fuse heavier than iron, without going supernova.

Re : (Note : 2)

Pas vraiment. Fusion of elements heavier than iron is endothermic, so a star can only derive energy by fusion of lighter elements, but that's just the dominant reaction. There can and will be less common fusions of heavier elements.

But stars are big, so even a very uncommon reaction fusing elements into uranium can produce an assload of uranium.

Re : (Note : 2)

Re : (Note : 2)

I don't have any papers on it, just the knowledge that given a bunch of iron atoms and particles flying around, occasionally one or more will be captured. It's not the dominant reaction, it's just part of the noise. Evidently it's not a novel idea since TFA seems to assume it will happen.

Re : (Note : 2)

Re : (Note : 1)

You're still thinking in bulk. Remember, the energy of individual atoms of anything at any temperature follows a bell curve. There will always be very high energy outliers. Hydrogen fusion can happen at room temperature and pressure, just exceedingly rarely and to no significant effect.

A neutron star doesn't really have elements other than a thin layer over the neutronium core.

Re : (Note : 3)

Remember, the energy of individual atoms of anything at any temperature follows a bell curve.

This is untrue.
The products of a fusion reaction have very specific energies.

Hydrogen fusion can happen at room temperature and pressure, just exceedingly rarely and to no significant effect.

No, it can't.
That's a gross misuse of "room temperature"
By that you can only mean an experiment that is surrounded by room temperature, but the temperature of the individual atoms is of course not at that.

A neutron star doesn't really have elements other than a thin layer over the neutronium core.

Corriger. Which is why the processes only happen when a material is accreting onto a neutron star. i.e., regular atoms landing on a surface where the gravitational energy is more than the electron degeneracy pressure.

Re : (Note : 1)

The products of a fusion reaction have very specific energies.

And then they have a million of so non-fusion interactions and spread out into a nice bell curve.

That's a gross misuse of "room temperature"

Pas du tout. Fill a container with hydrogen at room temperature. The energy of individual molecules will fall into a bell curve. There will be only a small but existing chance that some of them will have sufficient energy to fuse. Wait long enough or get a big enough container and a fusion WILL happen. You probably won't detect it and the temperature increase in the container will be lost in the noise, but it wil

Re : (Note : 3)

And then they have a million of so non-fusion interactions and spread out into a nice bell curve.

No, they do not follow a normal distribution.
The claim is patently false.
There may be situations where it is true, but it cannot be true in the general sense.

Pas du tout. Fill a container with hydrogen at room temperature. The energy of individual molecules will fall into a bell curve.

Beyond being wrong (a bell curve is a normal distribution. What you are referring to is a Maxwell-Boltzmann distribution) it simply isn't relevant.
The Coulomb barrier for fusion of anything past Nickel-56 (which is unstable and will decay into Iron-54) cannot be breached by anything in the Silicon Burning process of stars, which itself only exists f

Re : (Note : 2)

There will be only a small but existing chance that some of them will have sufficient energy to fuse.

No. This is patently false.
This is cold fusion, and it does not happen.
A single molecule can be instantaneously raised to the level of passing a hydrogen atoms coulomb barrier pretty easily, but this is not room temperature fusion. The molecule that breached it had the required energy. As I said, you are misusing the term.

I.e., a flame does not cause any spontaneous fusion, because the Maxwell-Boltzmann distribution simply doesn't allow for it.
Now, if you could put the entire energy of a flame into a s

Re : (Note : 2)

Re : (Note : 2)

Of course just hypotheses on my side.

I haven't done the math myself for the 'proton stuff'. All I can tell you is that there is an energy barrier -- the Coulomb barrier for fusion to happen.
The more protons you have in the nucleus the larger the positive charge of the nucleus is and the more energy you need for another proton or entire other nuclei to penetrate t

Re : (Note : 2)

Please read till the end in the future. Sometimes from that you can already guess whether the commenter might know a paper supporting it or not.

That's completely fair.
I missed that.

I haven't done the math myself for the 'proton stuff'. All I can tell you is that there is an energy barrier -- the Coulomb barrier for fusion to happen. The more protons you have in the nucleus the larger the positive charge of the nucleus is and the more energy you need for another proton or entire other nuclei to penetrate that barrier and to be added to the core. So that's what is required, enough energy to be present to overcome that barrier. If those energies are given during the various fusion stages within a star I cannot tell you.

Yes. In an argument with someone else on this thread who was directly asserting what you are hypothesizing, I have done the relevant research, and the fact is: No. It's quite impossible to fuse into uranium in normal stellar fusion.
There simply isn't enough energy.
Since in a star, the energy of the fusion reaction is in equilibrium with the pressure caused by the gravitational collapse, we know the exact breaking limit of fusion within it, prior to core collapse.
As i

Re : (Note : 3)

One man is willing to stand up.

Re : (Note : 3)

Re:Distraction ( Score: 5, Informative)

has enough hydrogen for the equivalent of multiple H-bomb explosions per second for billions of years

And, in this case, "multiple" is on the order off 100 billion H-bombs per second. Assuming a MT-range H-bomb. If you want to talk in terms of Hiroshima-type booms, multiply by 100 or so.

Re : (Note : 3)

Mr. Burns - Since the dawn of time man has yearned to destroy the sun.

Re: Distraction ( Score: 2)

Presumably by the time the Sun explodes, cockroaches would have evolved to be the most intelligent species on the planet and will think of a way to get us out of that mess.

Re : (Note : 2)

Sounds impressive ( Score: 5, Insightful)

Until you remember that a live star is essentially a huge continuous fusion bomb only held in check by massive gravity and fusion explosions are a lot more impressive than fission ones and a fission supernova would probably be a bit meh compared to a "normal" one.

Re : (Note : 1)

Continuous bomb? Qu'est-ce que ça veut dire?
By definition a bomb is something that releases its stored energy in a sudden burst.

Also I'd argue that it's not massive gravity that keeps it in check, I'd say that it is massive gravity that keeps the reaction going.

Re : (Note : 3)

Sudden is relative to your attention span.

Re : (Note : 2)

Much like the oxidation that powers us is "sudden".

Re : (Note : 2)

It suddently happens in a few billion years. ).

It doesn't mean much indeed. The point about fission would be noteworthy if it was not already covered in the article

"..the new study could account for certain, anomalously dim observations of this type of supernovae.."

Most people react to the summary.

Re: Sounds impressive ( Score: 3)

Re:Sounds impressive ( Score: 5, Informative)

From the arXiv link
We estimate that the solids may be so enriched in actinides that they could support a fission chain reaction. This reaction could ignite carbon burning and lead to the explosion of an isolated WD in a thermonuclear supernova (SN Ia).

So it seems that the fission reaction could trigger a much larger thermonuclear(fusion) supernova, I don't think there could be a fission supernova but fission can trigger a fusion reaction.

Re : (Note : 2)

Which, incidentally, is exactly how a hydrogen bomb works - a smaller fission device goes bang and the released radiation compresses and heats the hydrogen fuel present sufficient to spark fusion, which then creates even more heat and compression.

Re : (Note : 2)

FWIW our bog standard little firecracker thermonuclear bombs on earth ( vs the scale we're talking) are ALSO triggered by fission explosions to start.

What I'm not sure about (and shan't take the time to deep-delve and figure it out) is why, in particular, they feel that outcome is likely possible? Stellar processes tend to stop at Iron 56, or really Calcium 40, anyway far far short of the transuranium area of the periodic table. Elements up there are the RESULT of supernovas or (more recent theory) the im

Re : (Note : 2)

The uranium comes from the same place as here, a previous supernova or neutron star merger. Once the star stops fusing, the heavier elements settle towards the middle and may reach critical mass/density, fission and trigger carbon fusion leading to a weak supernova compared to the usual types.

Re : (Note : 3)

Re : (Note : 2)

Re : (Note : 2)

Except a white dwarf is a dead star where most of the fusion has shut down. I didn't read the paper, but it seems likely that if you somehow managed to get enough fissile material in the same place in the core it would produce a lot of neutrons, which would reignite fusion in the core of the star, which could produce the boom. Just like in a hydrogen bomb.

A star is not a bomb ( Score: 1)

Re : (Note : 2)

Semantics - its exactly the same reaction. If you stuck an H bomb at the centre of the sun you'd see no difference.

Re : (Note : 3)

Semantics - its exactly the same reaction.

Pas vraiment. The reaction in an H bomb is typically Lithium-6 + Deuterium => Helium-4 + neutrons. (We'll skip over the fact that in most bombs, this reaction is mainly used to generate neutrons to drive fast fission of large quantities of U238, which actually generates most of the yield.)

The main reaction in the sun is a slow, complex catalyzed process with a net result of 4*Hydrogen-1 => Helium-4

If you stuck an H bomb at the centre of the sun you'd see no difference.

You certainly could see a difference if you had a sensitive enough neutrino detector.

Re : (Note : 1)

Slow in comparison to what , plank time? The energy may take decades to get from the centre but the reactions happen in nanoseconds.

But I guess you didn't have time to crib that from google.

Re : (Note : 2)

What's your point? I simply pointed out that it's a different reaction with different fuel and different products. Not "It's exactly the same reaction". I also pointed out that you could detect the different products, not "You'd see no difference".

People also don't generally care about how long each particle takes to react vs. the overall *reaction rate*. That's why if they pull you over and find a bunch of C4 explosives in your car, their concern is about those explosives and not the fact that your car is

Re : (Note : 2)

Slow in comparison to what , plank time? The energy may take decades to get from the centre but the reactions happen in nanoseconds.

The reaction is ongoing.
There is no appreciable single event, unless we try to divide it up into the individual atoms fusing.

You're picking at increasingly tenuous straws to support a point that was stupid from the outset. Stop it.

Re : (Note : 1)

Where did I say it wasn't ongoing?

"unless we try to divide it up into the individual atoms fusing."

Yes, thats the fucking point! What did you think I meant, there was 1 big fusion reaction at the suns birth and that was it?? Moron.

The number of people on slashdot who can't even comprehend basic english is very worrying.

Re : (Note : 2)

Until you remember that a live star is essentially a huge continuous fusion bomb only held in check by massive gravity and fusion explosions are a lot more impressive than fission ones and a fission supernova would probably be a bit meh compared to a "normal" one.

This statement is stupid.
A star isn't a "continuous fusion bomb" any more than a fission reactor is a "constant fission bomb"
The distinction between a bomb and a reactor is whether or not the reaction is stable, or runaway.
In the sun, it is not runaway, so it is not a bomb.
There is no prompt explosion, as I said, unless we take each and every fusion as a single event.

Now I'm not going to resort to calling you a moron, but your ability to construct meanin

Re : (Note : 2)

It's not semantics.
A star is a fusion reactor.
A fission reactor is not a bomb- it's a stable reaction.

That fact that it uses the same dynamics isn't relevant.
That's like saying a match is essentially a bunker buster.

Re : (Note : 1)

Until you remember that a live star is essentially a huge continuous fusion bomb

Struggling with the difference between "bomb" and "reactor?" (-- dont like the quotes outside the question mark but it's what I was taught - brain doesn't like it, tho)

Re : (Note : 2)

One of the more interesting statistics that I have seen was that, even given the very high density in the core of the Sun, the average energy release per unit volume was about the same as a well tended compost heap.

A new theory ( Score: 1)

Re : (Note : 2)

Also said by physicists to Einstein in 1905. Time is an important concept.

Re: a new theory ( Score: 2)

Also said to flat earthers. Just because Einstein had criticism of his theories, doesnâ(TM)t mean every crackpots theory is equally valid as Einstein.

Re : (Note : 2)

You can't prove a theory, or hypothesis, only disprove it. If you can't disprove it, then it is more likely correct or close to correct but just like gravity, still a theory.

We know ( Score: 2)

"Some Dead Stars May Harbor Enough Uranium To Set Off a Thermonuclear Bomb "

We all saw the guy starring as predator in 'The Predator' explode.

Re : (Note : 1)

Okay. but. ( Score: 3)

Re : (Note : 2)

Re : (Note : 2)

So kinda like some of those 50's experiments where the blast was larger than anticipated because some expected to be nonreactive isotopes transmuted into additional fissile materials as part of the reaction.

Castle Bravo ( Score: 2)

OK, OK, alright already and read TFA, but TFA is silly.

A white dwarf is a vary old, end-stage star. What makes it old is that if it had been the ember of a larger, faster-burning star, it would have gone core-implosion supernova.

So then, would not the U235 content have half-lived away, and if the U is concentrated in the core, would not the low "enrichment" of the largely U238 precluded criticality?

Even if this mix of U235 and U238 could fission under the intense compression at the core of a white d

Re : (Note : 2)

U238 will happily fission if you compress it enough or bathe it in neutrons. The Czar Bomba was designed to have a 238 casing that would double its yield.

I don't think the impression the summary gives of a big core of uranium going boom is really correct. The white dwarf would be just at the edge of being hot enough to start fusing carbon. In a normal 1a supernova, extra material from a companion pushes it over that limit. If you had uranium collecting in the core fission could produce enough extra heat and

Re : (Note : 2)

Relativity ( Score: 4, Informative)

That's what I was thinking. Getting a fission explosion to occur is pretty tricky. The material has to be pure, and in the right shape, and pressure needs to be applied a certain way.

That being said, read up on the naturally occurring nuclear reactor in Gabon, Africa. Somewhat related, but still interesting.

Re : (Note : 2)

Well at the pressures and heat in the core of a dead star, fission would be much more likely to happen spontaneously as the uranium etc settled into the core.
Even here, a cannon type fission explosion isn't that hard to arrange, just that it is not as practical as imploding a sphere.

Re : (Note : 2)

Re : (Note : 2)

Perhaps, I'm far from expert on nuclear physics. OTOH, perhaps it is more like a hydrogen bomb, fission triggers fusion, which releases a lot of neutrons, which allow fission of materials like U238 that don't easily fission, which allows more fusion, which allows even more stuff to fission. Possibly this type of chain reaction doesn't happen until there's quite a bit of U235 and U238 in the core.
Anyways without studying and understanding their math and such, it's as much guess work.

It ignites the Fe and C ( Score: 2)

They fuse, generating the supernova.

Re : (Note : 2)

Few dozen, I believe the actual minimum number is 12.5kg or there about depends on how enriched your uranium is. That is a shade over one dozen, and certainly not a "few" dozen which would generally be at least more than two dozen.

Re : (Note : 2)

Well, that's what the summary says -- fission could *trigger* an explosion that would create a supernova from a white dwarf, a process that starts with heavier elements in the now dying star settling toward the core. TFA suggests this might be a mechanism by which dim supernovas (oxymoron noted) occur.

Re : (Note : 2)

Dead Stars ( Score: 1)

Re : (Note : 3)

They're saving this honorific for Keith Richards.

I feel . . . happy! ( Score: 2)

A white dwarf star is not quite dead yet.

Sanctions! ( Score: 2)

For insterstellar peace and security!

Units ( Score: 2)

White dwarf supernovae light up their surroundings with the power of 5 billion Suns, and astronomers have used them as 'standard candles'.

But how many Libraries of Congress is this?

Re: Units ( Score: 1)

For example ( Score: 2)

Some Dead Stars May Harbor Enough Uranium To Set Off a Thermonuclear Bomb

Not thermonuclear ( Score: 2)

1 : of, relating to, or employing transformations in the nuclei of atoms of low atomic weight (such as hydrogen)

They mean a fission bomb. Which is much less powerful than a hydrogen bomb, which all other stars are doing constantly. This article is clearly aimed at impressing those with no scientific exposure.

Re: Not thermonuclear ( Score: 3)

They do mean thermonuclear. The fusion reaction in a thermonuclear bomb is triggered by a fission explosion. This is exactly what they propose: a supernova caused by the fusion of oxygen and other light elements triggered by a fission reaction from the spontaneous assembly of trace amounts of heavy elements into a critical mass. This makes more sense than you'd think. While white dwarves don't have lots of heavy elements, they do have some, and it's not out of the question for one to have a critical mass's

Re : (Note : 2)

Just like what we do when exploding a thermonuclear bomb, the fission explosion creates a lot of neutrons, along with heat and pressure, triggering fusion, likely carbon fusion rather then hydrogen fusion.
It would be cases where the white dwarf was just a bit too small to fuse carbon without the push from the fission.

And here . ( Score: 2)

Re : (Note : 2)

I worry more about America, who knows what nutcase might get elected in the future with it much too easy for a nutcase to push the button. Really there should be some sort of checks on that power.

Found the daily bullshit ( Score: 2)

Took me a moment: Uranium is doing fission. "Thermo-Nuclear" is fusion, with nothing heavier in there than Tritium. These two are pretty much at the opposite spectrum of things.

That is not to say the research referenced it BS, but this headline very much is.

Re: Found the daily bullshit ( Score: 3)

The article's headline does, in fact, make sense. The fusion reaction in a thermonuclear bomb is triggered by a fission explosion. This is exactly what they propose: a supernova caused by the fusion of oxygen and other light elements triggered by a fission reaction from the spontaneous assembly of trace amounts of heavy elements into a critical mass. This makes more sense than you'd think. While white dwarves don't have lots of heavy elements, they do have some, and it's not out of the question for one to h

Dead stars ( Score: 1)

Not A Good Analysis ( Score: 2)

The idea of actinides separating out preferentially to create a composition that can support a fission chain reaction in white dwarfs is interesting and does seem to merit further investigation. However their treatment of the subject of the effect this might have in the star is incompetent - and indicates they are working with a mental model of "white dwarfs explode, fission bombs explode, so maybe white dwarfs explode exactly like fission bombs" and I fais mean "exactly like" as it is explicit in their analy

Re : (Note : 2)

The idea of actinides separating out preferentially to create a composition that can support a fission chain reaction in white dwarfs is interesting and does seem to merit further investigation. However their treatment of the subject of the effect this might have in the star is incompetent - and indicates they are working with a mental model of "white dwarfs explode, fission bombs explode, so maybe white dwarfs explode exactly like fission bombs" and I fais mean "exactly like" as it is explicit in their analysis of the situation. This despite citing at the beginning the known natural fission reactions which most definitely did not result in an explosion (the Oklo Reactor in Gabon) which should have tipped them off that they were analyzing the situation all wrong

Except that your analysis of how fission happens on earth happens to be in a rather different environment than exists in the core of a white dwarf. Many of which are already right on the hairy edge of going boom for non-fission related reasons, and wouldn't need much of a kick to go over the edge. And the authors happen to be some of the most knowledgeable people on the planet about the physics of the middle of 1.4 solar masses of degenerate matter. So, probably not really that incompetent.


Is It Still Hot?

The nature of radioisotopes is that they decay into more stable isotopes over time. However, the decay scheme for some elements might be slow, plus the "daughter," or product, of decay might also be radioactive.

The corium of the Elephant's Foot was considerably lower 10 years after the accident but still insanely dangerous. At the 10-year point, radiation from the corium was down to 1/10th its initial value, but the mass remained physically hot enough and emitted enough radiation that 500 seconds of exposure would produce radiation sickness and about an hour was lethal.

The intention was to contain the Elephant's Foot by 2015 in an effort to diminish its environmental threat level.

However, such containment doesn't make it safe. The corium of the Elephant's Foot might not be as active as it was, but it's still generating heat and still melting down into the base of Chernobyl. Should it manage to find water, another explosion could result. Even if no explosion occurred, the reaction would contaminate the water. The Elephant's Foot will cool over time, but it will remain radioactive and (if you were able to touch it) warm for centuries to come.


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