Une nouvelle étude a utilisé des simulations pour étudier les causes des variations dans la production de manganèse et de nickel. La recherche, publiée dans la revue Nature Astronomy le 30 janvier, révèle que le mélange entre les éjectas du noyau en effondrement et l'étoile environnante contrôle la quantité de nickel-56 et de manganèse-56 formés.
"Le manganèse-56 et le nickel-56 sont produits par le processus de capture de neutrons, le processus r, au cours duquel les noyaux atomiques absorbent les neutrons jusqu'à ce qu'ils atteignent une configuration instable qui ne peut plus en capturer", a déclaré Matthew Mumpower, astrophysicien à l'Université d'Alabama et auteur principal de l'étude. l'étude. "L'absorption des neutrons conduit rapidement à la formation de noyaux très lourds, mais dans des conditions spécifiques, les noyaux peuvent contourner la formation de noyaux très instables, leur permettant de former des noyaux stables du groupe du fer comme le nickel-56 et le manganèse- 56."
La nucléosynthèse du manganèse-56 et du nickel-56 est intéressante car ces éléments ne se retrouvent pas en quantités égales dans les éjectas de supernova. Les observations montrent que les supernovas produisent jusqu'à 10 fois plus de nickel-56 que de manganèse-56. Comprendre l’origine de ce rapport manganèse-56/nickel-56 pourrait aider les scientifiques à comprendre le mécanisme d’explosion des supernovas.
Les simulations de l'équipe ont suivi l'explosion des supernovas tout en résolvant la physique nucléaire impliquée dans la production d'éléments lors de la nucléosynthèse. Ils ont découvert que la clé pour comprendre le rapport manganèse-56/nickel-56 réside dans le mélange de deux couches différentes dans l’étoile présupernova.
"L'environnement du noyau permet une production efficace de nickel-56 et de manganèse-56 si ces couches se mélangent", a déclaré Mumpower.
Bien qu'un mélange soit attendu, les détails du mélange lors de l'explosion et son impact sur la production relative de manganèse-56 et de nickel-56 restent incertains.
"Ce que nous avons montré dans nos simulations, c'est que l'ampleur du mélange, la distance à laquelle se produit le mélange et le moment de l'explosion pendant lequel le mélange se produit sont importants pour expliquer pourquoi la production de nickel-56 est souvent nettement supérieure à la production de nickel-56. manganèse-56", a déclaré Mumpower. "Il est clair que les simulations qui ne traitent pas le mélange et la nucléosynthèse de manière cohérente donneront des résultats incomplets ou incorrects."
