Des astronomes de l’Osaka Metropolitan University au Japon viennent de détecter le second plus puissant rayon cosmique jamais observé. Il semble provenir d’une région presque vide de l’univers (Cosmic void) où rien n’apparaît capable de l’avoir engendré. Il a été nommé Amaterasu d’après le nom de la déesse du soleil japonaise.
Le rayonnement cosmique, selon Wikipedia, est principalement constitué de particules chargées : protons (88 %), noyaux d’hélium (9 %), antiprotons, électrons, positrons et particules neutres (rayons gamma, neutrinos et neutrons). La source de ce rayonnement se situe selon les cas dans le Soleil, à l’intérieur ou à l’extérieur de notre galaxie. Certaines des astroparticules qui composent le rayonnement cosmique ont une énergie qui dépasse 1020 eV et qui n’est expliquée par aucun processus physique identifié.
Amaterasu pourrait résulter de puissants flux magnétiques ayant dévié le rayon origine de sa trajectoire initiale mais aussi d’une source invisible située dans une autre galaxie, ou même provenir d’une cause encore inconnue. Cette dernière possibilité intéresserait évidemment les astronomes, car ils devraient la rechercher.
Référence
SCIENCE
VOL. 382, NO. 6673
An extremely energetic cosmic ray observed by a surface detector array
TELESCOPE ARRAY COLLABORATION*, 76 authors
23 Nov 2023
Editor’s summary
Cosmic rays are charged particles from space. At low energies, they mostly originate from the Sun, whereas at high energies, they are expected to be emitted by nearby active galaxies. The Telescope Array Collaboration now reports the detection of a cosmic ray event with an energy of about 240 exa–electron volts, more than a million times higher than that achieved by artificial particle accelerators. Such high-energy particles should experience only small deflections by foreground magnetic fields, but tracing back the arrival direction shows no obvious source galaxy. The authors suggest that the foreground magnetic fields might be stronger than expected, or there could be unknown particle physics at high energies. —Keith T. Smith
Abstract
Cosmic rays are energetic charged particles from extraterrestrial sources, with the highest-energy events thought to come from extragalactic sources. Their arrival is infrequent, so detection requires instruments with large collecting areas. In this work, we report the detection of an extremely energetic particle recorded by the surface detector array of the Telescope Array experiment. We calculate the particle’s energy as 244±29 stat. −76+51syst. exa–electron volts (~40 joules). Its arrival direction points back to a void in the large-scale structure of the Universe. Possible explanations include a large deflection by the foreground magnetic field, an unidentified source in the local extragalactic neighborhood, or an incomplete knowledge of particle physics.
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