Électrons énergétiques venus d’une source inhabituelle
Des astrophysiciens ont détecté les électrons les plus énergétiques jamais enregistrés, tombant sur Terre depuis une source mystérieuse voisine. Ces rayons cosmiques transportent des milliards de fois l’énergie de la lumière visible, suggérant qu’ils proviennent d’une source puissante relativement proche de notre système solaire.
La Terre est constamment bombardée par des radiations cosmiques, principalement en provenance de notre Soleil. Cependant, d’autres sources, telles que les quasars, les supernovae et les sursauts gamma, peuvent également émettre des particules avec une énergie extrêmement élevée. Désormais, les scientifiques ont identifié les électrons les plus énergétiques jamais observés venant de l’espace.
L’énergie est mesurée en électronvolts (eV), où 1 eV est l’énergie cinétique acquise par un électron lorsqu’il est accéléré par un volt. La plupart des électrons des rayons cosmiques portent des énergies dans la plage de quelques centaines de gigaélectronvolts (GeV), mais les électrons récemment détectés atteignent une énergie extraordinaire de 40 téraélectronvolts (TeV), soit des trillions de eV.
Cette découverte provient d’une équipe analysant 10 ans de données de l’Observatoire HESS en Namibie. L’installation détecte les rayons cosmiques en observant leur interaction avec l’atmosphère terrestre, déclenchant une pluie de particules secondaires. La composition de ces pluies révèle des informations sur la particule d’origine.
De nouveaux algorithmes révèlent des électrons hautement énergétiques allant jusqu’à 40 TeV dans les rayons cosmiques.
Sabine Gloaguen
Les électrons et positrons représentent environ 1 % des rayons cosmiques, ce qui les rend difficiles à détecter. Grâce à de nouveaux algorithmes, les chercheurs ont filtré les électrons à haute énergie dans les données de HESS, révélant des particules avec des énergies allant jusqu’à 40 TeV.
Déterminer la source de ces électrons des rayons cosmiques est un défi. Lorsqu’ils traversent des champs magnétiques dans l’espace, leurs trajectoires deviennent déformées, rendant difficile la détermination de leur origine. Bien qu’il soit presque impossible de localiser une direction précise, les astronomes peuvent estimer la distance parcourue. Plus ces particules voyagent longtemps, plus elles perdent de l’énergie. Ainsi, les électrons avec des énergies inférieures à 1 TeV proviennent probablement d’objets lointains, tandis que ceux à l’extrémité supérieure du spectre doivent provenir d’une source plus proche.
L’équipe a conclu que ces électrons à haute énergie proviennent probablement d’une source située à quelques milliers d’années-lumière de notre système solaire, ce qui est relativement proche en termes cosmiques. La source la plus probable, selon eux, est un pulsar — un type d’étoile à neutrons qui émet des faisceaux de radiations électromagnétiques depuis ses pôles. Il pourrait s’agir d’un seul pulsar, ou de plusieurs dans cette zone.
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