La source des rayons cosmiques : les supernovae

Radio-Canada avec Agence France-Presse
La supernova Cas A

Des astrophysiciens ont confirmé que les rayons cosmiques, ces particules à haute énergie qui bombardent la Terre, proviennent bel et bien de l'explosion de supernovae, des étoiles en fin de parcours.

Le saviez-vous? Les protons, particules constitutives du noyau de l'atome avec l'électron et le neutron, constituent jusqu'à 90 % des rayons cosmiques qui frappent l'atmosphère terrestre.

Les protons provoquent une pluie constante de particules qui atteignent le sol et créent des radiations qui touchent les passagers des avions et surtout les astronautes dans l'espace.

À ce jour, la science avançait deux hypothèses pour l'origine probable de ces protons :

  • l'explosion de supernovae dans notre galaxie, la Voie lactée
  • de puissants jets d'énergie provenant de trous noirs ailleurs dans l'Univers

Or, la plupart des astrophysiciens favorisaient les retombées de l'explosion d'une étoile en fin de vie, mais jusqu'alors cette hypothèse n'avait pas pu être prouvée. C'est ce que viennent de faire Stefan Funk et ses collègues de l'Université de Stanford en publiant leurs travaux dans la revue Science.

« Pour la première fois, nous avons pu détecter la source de l'accélération des protons et démontré que ces rayonnements dans notre galaxie étaient accélérés par les ondes de choc produites par l'explosion de supernovae. » — Stefan Funk, astrophysicien

De protons à pions

Ces protons se transforment au cours de multiples collisions en pions, une autre particule subatomique, quand l'accélération des rayons cosmiques interagit avec les nuages de gaz et matériaux interstellaires qui entourent les supernovae.

Ensuite, ces pions se dégradent pour produire des rayons gamma, les rayonnements lumineux les plus puissants de l'Univers. Ceux-ci peuvent être détectés avec des télescopes spéciaux.

Dans cette étude, les scientifiques ont étudié deux supernovae pendant quatre ans à l'aide d'un détecteur de rayons gamma installé sur le télescope spatial Fermi Gamma-Ray de la NASA.

Dans l'extrait vidéo qui suit, les chercheurs de la NASA expliquent leurs résultats en anglais. Dans la barre de navigation de YouTube, vous pouvez accéder à des sous-titres en français sous l'onglet cc.

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