Plasmas astrophysiques à haute densité d’énergie

Ce module a pour objectif de présenter les plasmas astrophysiques de l’extrême : les plasmas à très haute densité d’énergie à l’intérieur des étoiles et des objets compacts. La physique associée (équation d’état, propriétés radiatives, dynamique,…) peut maintenant s’étudier en laboratoire via les lasers de puissance. Ce module est donc – de par sa nature – à l’interface entre deux familles de plasmas (astrophysiques et de fusion inertielle).

Les grandes classes de plasmas rencontrés dans l’univers : l’évolution des propriétés des plasmas naturels du Big-Bang à nos jours.

Les caractéristiques des plasmas stellaires et les moteurs de l’évolution des étoiles : généralité sur la structure interne des étoiles ; réactions nucléaires ; écrantage électronique ; transport de l’énergie (transfert radiatif, conduction, convection, neutrinos de désintégration beta, neutrinos de plasmons) ; les étapes de la nucléosynthèse stellaire ; les mesures de l’opacité des plasmas en laboratoire.

Les supernovae : les différents types de supernovae ; propriétés des plasmas denses des supernovae ; les mécanismes d’explosion des supernovae gravitationnelles et des supernovae thermonucléaires ; la physique des restes de supernovae ; le rôle des supernovae dans l’évolution des galaxies.

Les plasmas denses dans les objets compacts en astrophysique : rappel des paramètres caractéristiques des plasmas ; applications générales aux objets astrophysiques dans le plan densité–température ; les objets sub-stellaires (planètes géantes et naines brunes) ; les naines blanches (plasmas relativistes) ; les étoiles à neutrons (neutronisation, transition vers la physique nucléaire) ; les mesures d’équations d’état des plasmas denses en laboratoire.