processus rp - rp-process
Le processus rp ( processus de capture rapide de protons) consiste en des captures consécutives de protons sur des noyaux de germe pour produire des éléments plus lourds. C'est un processus de nucléosynthèse et, avec le processus s et le processus r , peut être responsable de la génération de nombreux éléments lourds présents dans l'univers. Cependant, il est particulièrement différent des autres processus mentionnés en ce qu'il se produit du côté de la stabilité riche en protons par opposition au côté riche en neutrons de la stabilité. Le point final du processus rp (l'élément de masse la plus élevée qu'il puisse créer) n'est pas encore bien établi, mais des recherches récentes ont indiqué que dans les étoiles à neutrons, il ne peut pas progresser au-delà du tellure . Le processus rp est inhibé par la désintégration alpha , qui fixe une limite supérieure au point final à 104 Te , le nucléide de désintégration alpha le plus léger observé, et la ligne d'égouttement des protons dans les isotopes légers de l' antimoine . À ce stade, d'autres captures de protons entraînent une émission rapide de protons ou une émission alpha, et donc le flux de protons est consommé sans produire d'éléments plus lourds ; ce processus final est connu sous le nom de cycle étain-antimoine-tellure.
Conditions
Le processus doit se dérouler dans des environnements à très haute température (au-dessus de 10 9 kelvins ) afin que les protons puissent surmonter la grande barrière de Coulomb pour les réactions de particules chargées. Un environnement riche en hydrogène est également une condition préalable en raison du grand flux de protons nécessaire. On pense que les noyaux d'ensemencement nécessaires à ce processus se produisent pendant les réactions d'éclatement du cycle chaud du CNO . Typiquement, la capture de protons dans le processus rp entrera en compétition avec les réactions (),p), car la plupart des environnements avec un flux élevé d'hydrogène sont également riches en hélium. L'échelle de temps du processus rp est définie par les désintégrations de β + au niveau ou près de la ligne d'égouttement des protons , car l' interaction faible est notoirement plus lente que l' interaction forte et la force électromagnétique à ces températures élevées.
Emplacements possibles
Les sites suggérés pour le processus rp sont des systèmes binaires d' accrétion où une étoile est une étoile à neutrons . Dans ces systèmes, l'étoile donneuse accumule de la matière sur son étoile partenaire compacte. Le matériau accrété est généralement riche en hydrogène et en hélium en raison de son origine dans les couches superficielles de l'étoile donneuse. Parce que ces étoiles compactes ont des champs gravitationnels élevés , le matériau tombe à grande vitesse vers l'étoile compacte, entrant généralement en collision avec d'autres matériaux accrétés en cours de route, formant un disque d'accrétion . Dans le cas d'une accrétion sur une étoile à neutrons, comme ce matériau s'accumule lentement à la surface, il aura une température élevée, typiquement autour de 10 8 K. Finalement, on pense que des instabilités thermonucléaires surviennent dans cette atmosphère chaude, permettant à la température de continuer à augmenter jusqu'à ce qu'elle conduise à une explosion thermonucléaire galopante de l'hydrogène et de l'hélium. Pendant le flash, la température augmente rapidement, devenant suffisamment élevée pour que le processus rp se produise. Alors que le flash initial d'hydrogène et d'hélium ne dure qu'une seconde, le processus rp prend généralement jusqu'à 100 secondes. Par conséquent, le processus rp est observé comme la queue du sursaut de rayons X résultant .