Un rayon cosmique incroyablement puissant s’est écrasé sur la Terre sans « explication conventionnelle »
Installez-vous dans un parc d'attractions, en frappant l'une de ces machines d'arcade de boxe. Pensez à l'énergie de ce coup de poing. Imaginez maintenant que vous donniez cette énergie à une seule particule, qui a voyagé à travers l'espace à partir du vide local et s'est écrasée dans l'atmosphère de notre planète, inondant le détecteur Telescope Array de particules secondaires.
La particule a été appelée Amaterasu, d'après la déesse japonaise du Soleil. Il s'agit d'un rayon cosmique de très haute énergie (UHECRs), une particule subatomique avec une charge électrique qui a été accélérée à des énergies incroyables. Une seule particule est connue pour avoir une énergie plus élevée depuis que nous avons commencé à étudier ces événements, la particule Oh-My-God détectée en 1991.
« Lorsque j'ai découvert pour la première fois ce rayon cosmique de très haute énergie, j'ai pensé qu'il devait y avoir une erreur, car il montrait un niveau d'énergie sans précédent au cours des trois dernières décennies », a déclaré le professeur Toshihiro Fujii, co-auteur de l'étude, de l'Université métropolitaine d'Osaka, dans un communiqué.
Habituellement, il est difficile de faire des comparaisons entre l'énergie des particules dans nos accélérateurs de particules et les choses avec lesquelles nous avons une expérience directe. Amaterasu et Oh-My-God rendent les choses très faciles. Ils ont 100 millions de fois l'énergie des protons dans le grand collisionneur de hadrons. Amaterasu avait une énergie de 244 Exaelectronvolts ; Oh-mon-dieu avait une énergie de 320 Exaelectronvolts. C'est l'équivalent du coup de poing susmentionné, laisser tomber une brique sur votre orteil à partir de la hauteur de la taille, ou d'une balle de baseball en vol.
L'énergie incroyable signifie qu'il est venu à peu près en ligne droite vers la Terre – rien pour le dévier – et c'est un problème, parce qu'à l'autre extrémité, il n'y a littéralement rien.
« Les particules sont d'une énergie si élevée qu'elles ne devraient pas être affectées par les champs magnétiques galactiques et extra-galactiques. Vous devriez être en mesure de pointer d'où ils viennent dans le ciel », a déclaré le co-auteur John Matthews, co-porte-parole du Telescope Array à l'Université de l'Utah, dans un communiqué.
Mais dans le cas de la particule Oh-My-God et de cette nouvelle particule, vous retracez sa trajectoire jusqu'à sa source et il n'y a rien d'assez élevé pour l'avoir produite. C'est là tout le mystère : que diable se passe-t-il ?
Amaterasu vient du Vide Local, une région de l'espace qui pourrait s'étendre sur environ 200 millions d'années-lumière et dont le centre se trouve à au moins 75 millions d'années-lumière de la Terre. Comme son nom l'indique, il s'agit d'une région presque vide, avec beaucoup moins de galaxies que le reste de l'univers local.
Mais quelque chose a dû produire les particules Oh-My-God et Amaterasu. Les deux ont été détectés à l'aide de techniques d'observation différentes. Amaterasu grâce au Telescope Array situé dans le désert de l'Utah. Ces particules sont rares, mais elles sont bien réelles.
« Ces événements semblent provenir d'endroits complètement différents dans le ciel. Ce n'est pas comme s'il y avait une source mystérieuse », a ajouté John Belz, professeur à l'Université de l'Utah et co-auteur de l'étude. Il pourrait s'agir de défauts dans la structure de l'espace-temps, de la collision de cordes cosmiques. Je veux dire, je ne fais que cracher des idées folles que les gens viennent parce qu'il n'y a pas d'explication conventionnelle.
Nous avons vu certains astronomes commencer à prendre des paris sur les sources possibles (si quelqu'un a des cotes sur les magnétars, faites-le nous savoir). Le réseau de télescopes est en cours d'expansion et les chercheurs espèrent qu'ils découvriront davantage de ces particules extrêmes et peut-être aussi leur origine.
Un article décrivant la découverte est publié dans la revue Science.
Source : IFLScience