HOYLE FRED (1915-2001)

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La nucléosynthèse

En 1965, Arno A. Penzias et Robert W. Wilson, des Bell Laboratories, découvrent que le ciel entier émet un rayonnement à la longueur d'onde de 7 centimètres et à une température effective de 3,5 kelvins. Des physiciens de Princeton University postulent aussitôt que ce rayonnement doit être celui du corps noir cosmologique résultant du big bang, l'explosion primordiale d'où naquit l'Univers. Depuis lors, cette interprétation a été largement confirmée par de nouvelles observations et des données probantes. Il semble bien que le big bang a eu lieu, donc que l'Univers n'est pas stationnaire, mais en constante évolution. Hoyle, promoteur de la théorie de l'état stationnaire, va apporter des contributions fondamentales au modèle standard, contributions qui concernent principalement la nucléosynthèse : comment les éléments chimiques ont-ils été produits à partir de l'hydrogène ? Deux questions se posent : comment s'est formé l'hélium ? d'où proviennent les éléments plus lourds que l'hélium ?

Geoffrey R. Burbidge, E. Margaret Burbidge, Fowler et Hoyle démontrent en 1957, dans un article célèbre, le « B2FH », que les éléments lourds sont produits par des réactions nucléaires à l'intérieur des étoiles. Ces éléments sont rejetés dans le milieu interstellaire par les explosions des supernovae ou des vents stellaires. L'article propose une explication cohérente de la nucléosynthèse ; il règle une fois pour toutes la question de la direction de l'évolution stellaire dans le diagramme Hertzsprung-Russell, il offre une base objective aux calculs de la constitution interne des étoiles, il montre que le terme de l'évolution d'une étoile très massive est l'explosion d'une supernova. Au moment de sa parution, cette thèse semblait prouver le bien-fondé de la théorie de l'état stationnaire : en effet, le big bang ne jouait aucun rôle dans la nucléosynthèse.

Cependant, il devint vite évident que l'hélium ne pouvait se former en quantité suffisante dans les étoiles. La quan [...]


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Marek A. ABRAMOWICZ, « HOYLE FRED - (1915-2001) », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 20 février 2020. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/fred-hoyle/