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    Le tellure est détecté dans l'un de ses lieux d'origine

    Images de la nébuleuse planétaire NGC 7027 (à gauche) et IC 418 ou nébuleuse Spirograph (à droite) où des caractéristiques d'émission infrarouge ont été détectées, confirmant la présence d'éléments très lourds. Crédit :NGC 7027 :Hubble Legacy Archive, ESA, Nasa. Traité par :Delio Tolivia Cadrecha); IC 418 :Hubble Heritage Team (STScI/AURA), R. Sahaï, A. R. Hajian

    Une équipe internationale dirigée par un Ph.D. Un étudiant de l'Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) et de l'Université de La Laguna (ULL) a identifié l'émission de tellure dans les spectres infrarouges de deux nébuleuses planétaires et de brome dans l'une d'elles.

    A la fin de leur vie, les étoiles de masse modérée éjectent leurs couches les plus externes formant des nébuleuses planétaires. Grâce à ce processus, ils injectent dans le milieu interstellaire les éléments chimiques qui y sont synthétisés depuis des milliards d'années. Les éléments plus lourds que le fer ne peuvent pas être produits dans les réactions de fusion nucléaire qui se produisent à l'intérieur des étoiles, car ce processus nécessiterait plus d'énergie qu'ils ne pourraient en générer. Ces éléments sont formés par un processus appelé capture neutronique, qui se produit dans les dernières étapes de la vie d'une étoile.

    "Au fur et à mesure qu'ils se produisent, ces captures de neutrons donnent naissance à des éléments de plus en plus lourds, " explique Simone Madonna, un doctorat étudiant à l'IAC et auteur principal de cet article. Et il ajoute :« Ce phénomène physique se produit toujours lors des derniers épisodes de la vie des étoiles :soit lors d'événements violents liés à la mort d'étoiles de très grande masse, comme les explosions de supernova ou les collisions d'étoiles à neutrons (dont l'une a été récemment détectée par les observatoires d'ondes gravitationnelles), qui génèrent un grand nombre de neutrons libres, soit en phase finale de vie des étoiles de faible masse (entre 1 et 8 masses du Soleil), où le flux de neutrons est beaucoup plus faible. Dans le premier cas, le processus est appelé le "r-process" (R pour rapide) et dans le second cas, le "s-process" (S pour lent).

    Jorge Garcia Rojas, chercheur postdoctoral à l'IAC et Simone's Ph.D. superviseur, déclare que " nous avons détecté, pour la première fois, une caractéristique d'émission spectrale du tellure dans le domaine spectral infrarouge de deux nébuleuses planétaires (et du brome dans l'une d'elles) grâce aux données obtenues avec le spectrographe EMIR, sur le Gran Telescopio Canarias, et IGRINS, sur le télescope Harlan J. Smith, à l'observatoire McDonald au Texas, USA." Profitant de la technique de la spectroscopie, nous analysons la lumière que nous recevons des nébuleuses, qui se décompose en différentes couleurs comme un arc-en-ciel, et nous pouvons déterminer quels éléments chimiques sont présents dans le gaz, comme chaque élément a un motif unique de raies d'émission intégrées dans cet arc-en-ciel, le spectre d'une nébuleuse. Grâce à ça, une raie d'émission de tellure et une raie d'émission de brome ont été localisées pour la première fois dans le spectre infrarouge des nébuleuses planétaires. Ce sont les détections les plus nettes d'ions appartenant à ces deux éléments lourds dans l'un des endroits où ils se forment.

    « L'utilisation de grands télescopes et d'une instrumentation spécifique est nécessaire en raison de l'extrême faiblesse de ces lignes, puisqu'ils correspondent à des éléments de l'Univers avec de très faibles abondances, " commente Francisco Garzon, un autre des auteurs de l'article, qui est professeur à l'ULL, chercheur à l'IAC, et le chercheur en charge de l'instrument EMIR.

    "Pour déterminer les abondances de ces éléments, nous avons eu besoin de réaliser un modèle atomique théorique pour calculer les paramètres atomiques des ions observés, " explique Manuel Bautista, un physicien atomique à l'Université de Western Michigan et co-auteur de l'article. L'importance de la détection de ces raies dans les nébuleuses planétaires repose sur le fait qu'elles sont de meilleurs indicateurs de l'abondance de l'élément que les raies détectées dans les étoiles évoluées et nous donnent l'opportunité d'étudier l'élément à son lieu d'origine. Le tellure est d'une importance particulière car il peut être produit à la fois par les processus r et les processus s.

    "Les abondances calculées de Tellure dans les nébuleuses planétaires NGC7027 et IC418 indiquent que cet élément est beaucoup plus abondant que prévu dans le voisinage solaire, où le modèle d'abondance est distribué comme prévu si le processus r était responsable de l'origine de ces éléments lourds, " note Simone, "donc une partie du tellure dans ces nébuleuses planétaires doit provenir du processus s.

    Nicolas Sterling, professeur à l'Université de West Georgia et le doctorat de Simone. co-superviseur, précise qu'« enquêter sur ces éléments dans tous leurs lieux d'origine (nébuleuses planétaires, fusions d'étoiles à neutrons, et les supernovae des étoiles massives) nous aide à mieux comprendre la contribution du processus s et du processus r à la formation des éléments lourds, et d'affiner les modèles théoriques de l'évolution chimique de l'Univers."


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