Une capture d'écran d'une vidéo montre une illustration d'artiste du rayon cosmique extrêmement énergétique observé par la collaboration Telescope Array dirigée par l'université d'Utah et l'université de Tokyo. Il a été baptisé "particule d'Amaterasu". (Université métropolitaine d'Osaka/L-INSIGHT, Université de Kyoto/Ryuunosuke Takeshige)

Des scientifiques ont détecté un phénomène extrêmement rare, le deuxième rayon cosmique le plus puissant jamais enregistré, mais leur découverte les a laissés perplexes quant à son origine exacte.

Une équipe de chercheurs, dirigée par le professeur associé Toshihiro Fujii de la Graduate School of Science, ainsi que des chercheurs de l’Institut Nambu Yoichiro de physique théorique et expérimentale de l’université métropolitaine d’Osaka et de l’université d’Utah ont documenté leurs découvertes pour publication dans Science le 24 novembre.

La particule récemment découverte a été surnommée « Amaterasu », du nom de la déesse du soleil qui, selon les croyances shintoïstes, a joué un rôle déterminant dans la création du Japon.

Elle a été découverte par un observatoire de rayons cosmiques situé dans le désert occidental d’Utah, connu sous le nom de « Telescope Array », qui comprend plus de 500 « stations de détection de surface » réparties sur 435 km carrés.

M. Fujii et l’équipe internationale de scientifiques mènent l’expérience du réseau Telescope Array depuis 2008, mais la particule de haute énergie nouvellement découverte a été détectée le 21 mai 2021, lorsqu’elle a déclenché 23 de ces détecteurs.

Avec un niveau d’énergie calculé d’environ 244 exaélectronvolts (EeV), il s’agit du deuxième rayon cosmique d’énergie extrême le plus élevé jamais observé après la particule « Oh-My-God », dont l’énergie est estimée à 320 EeV et qui a été détectée en 1991 par l’expérience Fly’s Eye de l’université d’Utah.

Selon les chercheurs, « Amaterasu » a une force qui équivaut à laisser tomber une brique sur votre orteil à partir de la hauteur de la taille.

Cependant, les scientifiques restent perplexes quant à l’origine exacte de ce phénomène rare, bien qu’ils pensent qu’il est arrivé en direction du vide, une zone vide de l’espace bordant la Voie lactée.

Un niveau d’énergie sans précédent

« Lorsque j’ai découvert ce rayon cosmique de très haute énergie, j’ai pensé qu’il y avait eu une erreur, car il présentait un niveau d’énergie sans précédent au cours des trois dernières décennies », a expliqué M. Fujii dans un communiqué de presse.

« Aucun objet astronomique prometteur correspondant à la direction d’où le rayon cosmique est arrivé n’a été identifié, ce qui suggère la possibilité de phénomènes astronomiques inconnus et de nouvelles origines physiques au-delà du modèle standard », a-t-il poursuivi.

M. Fujii a dit que son équipe restait engagée dans l’expérience Telescope Array et prévoyait de mener « une enquête plus détaillée sur la source de cette particule extrêmement énergétique nouvellement découverte ».

Selon la NASA, les rayons cosmiques sont des particules chargées d’énergie qui se déplacent dans l’espace à une vitesse proche de celle de la lumière. Les particules chargées sont constituées d’un large éventail d’énergies – composées de protons positifs, d’électrons négatifs ou de noyaux atomiques entiers – et tombent presque constamment sur la Terre.

Si de nombreux rayons cosmiques, en particulier ceux de faible énergie, sont produits par le soleil, l’origine des rayons cosmiques de plus haute énergie est encore relativement inconnue, bien que des indices suggèrent que certains pourraient être produits dans la Voie lactée, dans les restes de supernova, c’est-à-dire la structure qui résulte de l’explosion d’une étoile dans une supernova.

Les chercheurs pensent finalement que le rayon cosmique récemment découvert pourrait relever d’une physique des particules inconnue de la science.

« Ces activités semblent provenir d’endroits complètement différents dans le ciel. Ce n’est pas comme s’il y avait une seule source mystérieuse », a souligné John Belz, professeur à l’université d’Utah et co-auteur de l’étude. « Il pourrait s’agir de défauts dans la structure de l’espace-temps, de cordes cosmiques qui s’entrechoquent. Je ne fais que lancer des idées folles que les gens proposent parce qu’il n’y a pas d’explication conventionnelle. »

Source : The Epoch Times