Vous connaissez cette grande liste de mystères non résolus en astronomie? Eh bien, vous pouvez supprimer «qu'est-ce qui cause les rayons cosmiques de plus haute énergie?» Grâce à de nouvelles recherches utilisant l'Observatoire Pierre Auger Cosmic Ray en Amérique du Sud, la réponse semble être: des trous noirs supermassifs.
Les rayons cosmiques de haute énergie sont en fait des particules - des protons principalement - accélérées à des vitesses énormes. Quand ils s’écrasent dans l’atmosphère terrestre, ils explosent dans un jet d’énergie et de sous-particules qui peuvent être détectées ici à la surface. Heureusement, notre atmosphère nous protège des dommages, mais dans l'espace, ils constituent une véritable menace.
Une seule particule peut avoir la même énergie qu'une balle de tennis qui se déplace rapidement.
Les astronomes se demandent depuis des années comment les particules peuvent être boostées à des niveaux d'énergie aussi élevés. Une énorme équipe de 370 chercheurs de 17 pays ont travaillé sur la réponse en utilisant l'observatoire Pierre Auger Cosmic Ray nouvellement développé, niché dans les montagnes d'Amérique du Sud.
L'observatoire est en réalité un réseau de détecteurs répartis sur 3 000 km2 région. Lorsque les rayons cosmiques entrent en collision avec l'atmosphère, les projections de particules qui en résultent sont captées par les détecteurs, qui abritent de grands réservoirs d'eau. Les détecteurs sont si sensibles qu'ils peuvent détecter un timing différent, ce qui permet aux astronomes de trianguler la direction d'où provient le rayon cosmique. Les particules sont projetées avec une telle énergie qu'elles pointent vers leurs galaxies, comme des balles provenant d'un canon.
Avant l'observatoire Pierre Auger, les détections de rayons cosmiques étaient rares. Les astronomes n'avaient tout simplement pas assez de données pour savoir d'où ils venaient. Mais au cours des 3 dernières années, l'observatoire a enregistré un million de rayons cosmiques, dont 80 de l'énergie la plus élevée.
Les astronomes savent maintenant que les rayons cosmiques ne viennent pas de toutes les régions du ciel, mais ils sont chassés de l'alimentation active des trous noirs supermassifs.
Le processus exact qui crée les rayons cosmiques n'est pas entièrement compris, mais les astronomes pensent que l'environnement autour d'un trou noir supermassif actif est pour le moins féroce. Des champs magnétiques puissants sont générés, qui peuvent agir comme des accélérateurs de particules naturelles, poussant les protons à des niveaux d'énergie beaucoup plus élevés que tout ce que les physiciens pourraient recréer avec notre technologie.
Source d'origine: communiqué de presse de l'Université de Chicago
