D’où vient le RAYONNEMENT COSMIQUE ?

mercredi 24 avril 2013
par  Jacques

N°109 - D’où vient le RAYONNEMENT COSMIQUE ?.
Thierry Stolaczyk - Les petites Pommes du Savoir - 11/11 - 64 pages - tout lecteur.

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RÉSUMÉ : Le rayonnement cosmique bouscule les deux infinis, le grand, de part l’origine des sources, le petit, celui des particules concernées. Que savons-nous sur son mode de production, sa nature, et quelle est son influence sur notre quotidien ?

MOTS CLÉ : protons, neutrinos, muons, gerbes.

L’AUTEUR : Thierry STOLARCZYK est responsable scientifique (CEA) de l’opération Antarès. (Recherche des neutrinos produits par le rayonnement cosmique).

Manière d’apporter le complément à l’autre petite pomme sur les neutrinos (2008), ce dossier concerne l’ensemble des astroparticules (essentiellement des protons, photons et neutrinos) issues d’événements parmi les plus violents du cosmos et dont l’auteur nous offre l’occasion d’en connaître les mécanismes de formation les plus probants. A leur arrivée dans l’atmosphère de Terre, elles produisent d’étonnantes gerbes de particules secondaires (pion, muon, positron), dont on tâche de reconstituer la ligne d’univers. Si les pions neutres donnent à leur tour des photons gamma, ce sont les muons, issus de la désintégration des pions chargés, qui constituent l’essentiel de la pluie cosmique au niveau du sol, avec des énergies de l’ordre de 10eV, leur durée de vie dilatée constituant d’ailleurs un test de la relativité.

Un historique est proposé avec en bouts de chaîne, Victor Hess (1912), et les travaux de Pierre Auger (37) sur les gerbes atmosphériques où des événements > 10eV ont été détectés, jusqu’aux observatoires actuels (P.Auger, Fermi, Swift) couvrant divers domaines X,  et types de particules. Le détecteur à neutrinos (Antarès/neutrinos-Toulon/2006), responsabilité de l’auteur, fait l’objet d’une analyse plus détaillée. La lumière Tcherenkov résultant de l’interaction d’un  avec les atomes de l’atmosphère, pouvant aussi être mise à profit (Télescope Hess/Namibie-Thémis ?). Les cibles concernées pour justifier de telles énergies sont les noyaux actifs de galaxies (NAG), les quasars, les restes de supernovæ (SN), les pulsars (étoiles à neutrons en rotation rapide) et ces drôles de sursauts gamma, dont le fameux GRB090423, le plus lointain signal jamais observé. Les plus énergétiques, mais aussi les moins nombreux posent problème quant aux causes de leur accélération, mais en même temps, suivant les géodésiques de l’espace-temps courbé par la matière-énergie, peu sensible aux champs magnétiques, ils véhiculent des informations sur leur origine et la nature du milieu traversé. Le fort pouvoir ionisant de ces rayons, outre le fait de produire des noyaux radioactifs (c), intervient dans la formation des aérosols atmosphériques et le déclenchement des éclairs dont on sait le rôle qu’ils ont pu jouer dans la formation des molécules prébiotiques (Miller/1953). Apparition de la vie, évolution des espèces par mutations aléatoires du code, influence sur la météo, voilà de quoi se motiver pour apprivoiser ces rayons et d’apprécier une fois encore cette sympathique collection.

Jacques Cazenove - 10/12/11



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