L'aluminium-26 : de nouvelles données changent la donne express
L'aluminium-26 est un isotope qui ne vit pas longtemps à l'échelle cosmique : environ un million d'années. Lorsqu'une étoile massive explose en supernova, elle projette cet aluminium dans l'espace. Plus tard, il se désintègre en émettant des rayons gamma que l'on peut détecter avec des télescopes.
Les auteurs ont recalculé la quantité d'aluminium-26 qu'une étoile de 20 masses solaires devrait éjecter. Ils ont utilisé des données plus précises sur les réactions nucléaires qui créent et détruisent l'aluminium-26. Résultat : la quantité éjectée varie d'un facteur trois par rapport aux anciens calculs. C'est comme si vous suiviez une recette de gâteau et découvriez qu'il faut trois fois plus de farine.
Les scientifiques ont également comparé leurs résultats aux données des météorites. Ils ont examiné les rapports entre l'aluminium-26 et d'autres isotopes à vie courte. Il s'avère qu'une seule étoile massive ne peut pas expliquer tous ces rapports. Il semble qu'une autre source soit nécessaire — par exemple, une autre étoile qui a également explosé et a contaminé le nuage dont le système solaire est ensuite issu.
Résumé original
tel que rédigé par les auteurs, en anglais arXiv:2601.05672
Over the last three years, the rates of all the main nuclear reactions involving the destruction and production of $$^{26}$$Al in stars ($$^{26}$$Al(n, p)$$^{26}$$Mg, $$^{26}$$Al(n, $$\alpha$$)$$^{23}$$Na, $$^{26}$$Al(p, $$\gamma$$)$$^{27}$$Si and $$^{25}$$Mg(p, $$\gamma$$)$$^{26}$$Al) have been re-evaluated thanks to new high-precision experimental measurements of their cross sections at energies of astrophysical interest, considerably reducing the uncertainties in the nuclear physics affecting their nucleosynthesis. We computed the nucleosynthetic yields ejected by the explosion of a high-mass star (20 Msun, Z = 0.0134) using the FRANEC stellar code, considering two explosion energies, 1.2 10$$^{51}$$ erg and 3 10$$^{51}$$ erg. We quantify the change in the ejected amount of $$^{26}$$Al and other key species that is predicted when the new rate selection is adopted instead of the reaction rates from the STARLIB nuclear library. Additionally, the ratio of our ejected yields of 26Al to those of 14 other short-lived radionuclides (36Cl, 41Ca, 53Mn, 60Fe, 92Nb, 97Tc, 98Tc, 107Pd, 126Sn, 129I, 36Cs, 146Sm, 182Hf, 205Pb) are compared to early solar system isotopic ratios, inferred from meteorite measurements. The total ejected 26Al yields vary by a factor of ~3 when adopting the new rates or the STARLIB rates. Additionally, the new nuclear reaction rates also impact the predicted abundances of short-lived radionuclides in the early solar system relative to $$^{26}$$Al. However, it is not possible to reproduce all the short-lived radionuclide isotopic ratios with our massive star model alone, unless a second stellar source could be invoked, which must have been active in polluting the pristine solar nebula at a similar time of a core-collapse supernova.
L'aluminium-26 est utilisé pour dater les événements du jeune système solaire : sa quantité dans les météorites indique quand les premiers corps solides se sont formés.
Dans le roman d'Arthur C. Clarke « Rendez-vous avec Rama », les astronomes détectent un rayonnement gamma anormal provenant de l'aluminium-26, ce qui suggère des processus inhabituels dans l'espace.