Le rayonnement cosmique provient-il des jets relativistes des trous noirs ?
Oct 28, 2020
TEMPS DE LECTURE ESTIMÉ : 2 MINUTES
Par Amira Val Baker, le 26 janvier 2018
Les rayons cosmiques peuvent dénommer n’importe quelle haute énergie du cosmos et ne sont appelés rayons que pour des raisons historiques - dans le sens où les scientifiques pensaient que les rayons cosmiques étaient des radiations électromagnétiques.
Cependant les rayons cosmiques sont généralement assimilés à des particules de haute énergie avec une masse alors que les hautes énergies sous forme de rayons gamma et/ou rayons X sont des photons (ndt ; sans masse). Ces particules cosmiques ont été découvertes en 1912 par Victor Hess lorsqu’il s’est élevé à 5300 mètres au-dessus du niveau de la mer dans une montgolfière et y a détecté un accroissement du niveau d’ionisation dans l’atmosphère.
Les Rayons Cosmiques à Ultra-Haute Energie (UHECRs) sont des particules subatomiques d’une extrême densité énergétique avec des énergies de l’ordre de 100 PeV (c’est-à-dire 100 000 trillions d’électron volt).
Leur origine est longtemps restée un mystère. Cependant, une intrigante coïncidence dans les niveaux de génération d’énergie de ces UHECRs, neutrinos ou rayons gammas, indique un modèle unifié.
Les scientifiques Fang et Murase ont proposé dans une publication récente que les puissants jets des trous noirs pourraient en être la clé.
Ils suggèrent que les jets des trous noirs accélèrent les particules chargées à des niveaux d’énergie extrême. Les plus énergétiques des rayons cosmiques échappent au jet et à la puissance magnétique de l’amas galactique.
Ce sont ces particules qui contribuent à l’émission de ces UHECRs. Cependant, certaines particules sont assez énergétiques pour échapper au jet mais ne sont pas assez énergétiques pour échapper à l’attraction magnétique de l’amas. Ces particules interagissent alors avec l’environnement magnétisé produisant ainsi des neutrinos cosmiques et des rayons gamma avec des énergies respectives de l’ordre du Peta-eV (1000 trillions d’électrons volts) et du Tera-eV (1 trillion d’électron volts).
Fang et Murase ont conduit des simulations informatiques avec ce modèle et ont constaté qu’il correspondait parfaitement avec les observations.
Les implications d’un modèle qui propose une vision unifiée et qui concorde avec les observations sont importantes, et les futures observations de ces particules auront un tout nouveau sens à présent.
Traduction proposée par Hugo Charles et relue par Olivier Thomas
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