1. Nucléosynthèse stellaire :
* Fusion dans les étoiles massives : Les étoiles beaucoup plus grosses que notre Soleil fusionnent des éléments plus légers en éléments plus lourds grâce à une série de réactions nucléaires. Ce processus se poursuit jusqu'à ce que le fer (Fe) soit formé. Le fer est extrêmement stable et la poursuite de la fusion nécessite de l'énergie au lieu de la libérer.
* Explosions de supernova : Lorsqu’une étoile massive épuise son combustible nucléaire, son noyau s’effondre, provoquant une violente explosion de supernova. L'immense chaleur et pression générées lors de l'explosion fournissent suffisamment d'énergie pour la fusion d'éléments encore plus lourds que le fer.
* Capture de neutrons : Lors de l'explosion, certains noyaux de fer capturent des neutrons, deviennent instables et se désintègrent en éléments plus lourds. C'est ce qu'on appelle le processus R (capture rapide de neutrons) .
* Capture de protons : La supernova fournit également les conditions du processus p (capture de protons) , où certains isotopes instables capturent des protons pour créer des éléments plus lourds.
2. Fusions d'étoiles à neutrons :
* Collision d'étoiles à neutrons : Lorsque deux étoiles à neutrons, vestiges incroyablement denses d’étoiles effondrées, entrent en collision, elles libèrent une énorme explosion d’énergie. Cette énergie permet la fusion d’éléments encore plus lourds, y compris ceux plus lourds que l’uranium.
* r-Process : Les conditions intenses lors de la fusion conduisent également à une capture rapide des neutrons (processus r), créant une partie importante des éléments les plus lourds de l'univers.
En résumé :
- Les étoiles, particulièrement les plus massives, produisent des éléments allant jusqu'au fer par fusion.
- Les explosions de supernova contribuent à la formation d'éléments lourds par capture de neutrons (processus r) et de protons (processus p).
- Les fusions d'étoiles à neutrons sont responsables de la création des éléments les plus lourds au-delà du fer.
Ces processus se poursuivent dans le cosmos, ajoutant constamment à l’abondance d’éléments lourds dans l’univers. Les éléments lourds créés lors de ces événements cosmiques finissent par se frayer un chemin dans les nuages de poussière et de gaz à partir desquels se forment de nouvelles étoiles et planètes, y compris la nôtre.