Des scientifiques ont récemment détecté des rayons cosmiques d’une énergie sans précédent, suggérant une origine proche de notre système solaire. Cette découverte, révélée par l’observatoire HESS en Namibie, ouvre des perspectives fascinantes sur des sources mystérieuses d’énergie pouvant influencer notre compréhension de l’univers.
Les rayons cosmiques nouvellement détectés sont les plus puissants jamais observés par les scientifiques, frappant la Terre depuis une source inconnue mais peut-être très proche. Récemment révélés par des chercheurs de la collaboration HESS, l’observatoire High Energy Stereoscopic System (H.E.S.S.) situé sur le plateau de Khomas, en Namibie, ces rayons cosmiques proviennent probablement de sources situées « à proximité de notre système solaire, jusqu’à quelques milliers d’années-lumière, une distance très courte par communiqué aux dimensions de notre galaxie« , explique la docteure Kathrin Egberts, responsable du groupe de physique expérimentale des astroparticules à l’Institut de physique et d’astronomie de l’université de Potsdam, en Allemagne, et co-autrice correspondante de la nouvelle étude publiée dans la revue Physical Test Letters fournissant les détails de la découverte.
La proximité de la source, affirment les scientifiques, est suggérée par leur haute énergie: les rayons cosmiques nouvellement détectés sont en effet constitués d’électrons et de leurs homologues en antimatière, les positrons, qui possèdent des énergies allant jusqu’à 40 téraélectronvolts (TeV), soit 40 000 fois l’énergie de la lumière visible. Mais, étant donné que les rayons cosmiques perdent de l’énergie en voyageant dans l’espace, l’identification de rayons cosmiques aussi énergétiques implique que leur source doit être relativement proche. Toutefois, ce qui les produit reste un mystère.
D’où viennent les rayons cosmiques les plus puissants frappant la Terre
L’origine des rayons cosmiques les plus puissants frappant la Terre n’a pas encore de réponse définitive: découverts par les chercheurs de la collaboration HESS, ces puissants rayons cosmiques sont des particules avec des énergies incroyablement élevées (40 TeV) pouvant être produites par divers types d’objets dans l’univers, comme des restes de supernovae, des pulsars, des noyaux galactiques actifs et d’autres sources inconnues capables d’émettre des rayons cosmiques et des rayons gamma.
Contrairement aux rayons gamma, qui voyagent sans entrave dans l’espace et peuvent nous renseigner beaucoup sur ces sources, les particules constituant les rayons cosmiques sont influencées par les champs magnétiques présents partout dans l’univers, perdant une partie de leur énergie en chemin et, surtout, frappant la Terre de toutes les directions. Lors de leur interaction avec l’atmosphère terrestre, les rayons cosmiques finissent par se fragmenter en essaims de particules chargées, rendant ainsi impossible la reconstruction des rayons ayant provoqué la pluie de particules et la détermination de leur point d’origine dans l’espace.
Cependant, leur détection sur Terre est « un indicateur clair de la présence de puissants accélérateurs de particules de rayons cosmiques à proximité« , observent les scientifiques.
En d’autres termes, la détection de particules avec une si haute énergie indique probablement que les rayons cosmiques proviennent de sources relativement proches de la Terre, même si nous ne savons pas exactement ce qui les produit. « Il s’agit d’un résultat néanmoins important, car nous pouvons conclure que ces rayons cosmiques proviennent très probablement des quelques sources à proximité du système solaire », ajoute la docteure Egberts.
« Notre mesure fournit non seulement des données dans une plage d’énergie cruciale et auparavant inexplorée, influençant notre compréhension du voisinage local, mais il est également probable qu’elle reste une référence pour les années à venir », précise Mathieu de Naurois, chercheur CNRS au Laboratoire Leprince-Ringuet de l’Institut polytechnique de Paris et co-auteur de l’étude, notant que cette nouvelle détection étend à des énergies sans précédent la variété des particules chargées frappant la Terre.