Dynamique de la fragmentation nucléaire : étude des transitions de structure au sein des astres compacts

Nuclear fragmentation dynamic : study of structural transition in compacts star

• Auteur / Autrice : Sébastien Figerou
• Direction : François Sebille, Virginia de La Mota, Patrick Giraudeau
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique, Physique subatomique
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Nantes
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Nantes. Faculté des sciences et des techniques

Mots clés

Mots clés contrôlés

Astrophysique nucléaire

Mots clés libres

Noyaux exotiques

Astre compact

Physique de l’isospin

Système frustre

ETDHF

Ondelette

Résumé

Ce travail de thèse porte sur l'étude des processus de transition entre structures extrêmement exotiques de la matière nucléaire au sein de l'écorce des astres compacts. Les objets stellaires abritant ce type de structures ont des densités de l'ordre de la densité de saturation de la matière nucléaire, et naissent dans des phénomènes brutaux nommés supernovae de type II. Pour effectuer cette étude on utilise un code de simulation provenant de l'étude des collisions d'ions lourds basse énergie : Le Modèle DYWAN. Dans une première partie est présenté le contexte et les proble��matiques de la physique de ces astres compacts : Matière nucléaire frustrée, équations d'états, phases de pates. Ensuite sont présentés les diverses approches développées et utilisées dans le domaine. Citons notamment les approches Hartree-Fock, Thomas Fermi, goutte liquide, QMD, FMD. Dans une seconde partie le Modèle DYWAN et son adaptation à l'étude de la matière stellaire sont présentés. Ce modèle est basé sur une résolution des équations dépendantes du temps du type Hartree Fock étendu et utilisant une représentation des états des systèmes sur des bases d'ondelettes. Les structures extrêmement exotiques de la matière nucléaire attendue dans la croute des astres compacts sont aussi fréquemment dénommées : « phase de pates ». La création de ces phases de pates est étudiée, notamment la sensibilité à la densité baryonique, à l'équation d'états, à la partie isovectorielle de l'interaction forte, du réseau de départ (cubique simple, cubique corps centré, cubique face centrée).

This Phd work is about the study of transition process between nuclear matter highly exotic structures in compact stars crust. Stellar object in these so structures are present, reach density around the nuclear matter saturation density, and appear in supernovae type II process. In the goal do make this study, we used a simulation code coming from low energy heavy ion collision : DYWAN model. In a first part is presented the physical background and the problematic of such compacts stars : frustrated nuclear matter, equations of states, pasta phases. Then are presented the various approaches developed and used in the field. These include approaches like Hartree-Fock, Thomas Fermi liquid drop, QMD, FMD. In a second part the DYWAN model and his neutron star adaptation is presented. This model is based on the resolution of Etdhf equation using an wavelet representation of the system. The extremly exotic structure occuring in the compacts stars are known as pasta phases. These phases are studed, in particular the sensibility to the baryonic density, equation of state, isovectorial part of nuclear interaction, and the shape of the initial (cs, bcc, fcc).