De l’antimatière dans les orages ?

L’antimatière représente l’un des plus grands mystères de l’Univers, après peut-être la matière noire. En effet, elle est quasiment inexistante dans notre Univers actuel. Sur la base de la théorie, lors du Big-bang, la matière et l’antimatière ont été créées en quantités égales mais seule la matière est restée. Pourtant la mission Fermi, qui se sert du télescope du même nom, a détecté des signes d’antimatière qui viendrait de la Terre. OUI de la Terre et plus particulièrement des orages !

D’abord qu’est-ce que l’antimatière ? Où en trouver ?

A peu près tout le monde sait que la matière est composée d’atomes, eux-mêmes composés de neutrons et protons (pour le noyau), et d’électrons (nuage électronique). Donc un atome d’antimatière possèdera des antiprotons (protons de charge négative) et des positrons (électrons de charge positive). Pour les neutrons cela reste inchangé du fait de la neutralité de sa charge (comme l’indique son nom). Cependant, l’antimatière reste soumise aux lois usuelles de la physique. Mais, l’antimatière et la matière ne sont pas vraiment faites pour coexister ensemble. En effet, elles s’annihilent libérant, au passage, d’immenses quantités d’énergie.

Actuellement, les scientifiques ne savent toujours pas exactement pourquoi et comment l’antimatière a pu disparaître. Certaines études, cependant, menée en partie au Tevatron (Fermilab, USA), montrent une possible violation de la symétrie entre la matière et l’antimatière qui pourrait être responsable de la disparition de cette dernière.

Comme, vous l’aurez compris, avec le paragraphe précédent, on peut recréer de l’antimatière dans les accélérateurs des particules. En plus du Fermilab, c’est ce qu’on réussit à faire les scientifiques du CERN au Large Hadron Collider (LHC). Ils ont même capturé de l’antimatière (plus précisément de l’antihydrogène) durant un laps de temps court, mais suffisant pour l’étudier. Et cela 38 fois. Avec sa réouverture prochaine, on peut imaginer qu’ils vont même faire mieux.

De l’antimatière dans les orages ?

On sait que les orages peuvent être violents, mais de là à générer de l’antimatière, ça fait un peu fort de café. Pourtant, le satellite spatial Fermi, qui étudie particulièrement les rayonnements à hautes énergies tels que les rayons gammas émis, par exemple, par une supernovæ, a détecté ce type de rayonnement venant de la surface de la Terre ! Ce rayonnement gamma peut venir de l’annihilation d’une particule et d’une antiparticule. Ce rayonnement est mesuré à 511KeV (eV est l’électron Volt homogène à une énergie) pour un couple électron/positron. De plus, on sait que les nuages peuvent servir d’accélérateurs de particules ce qui ce qui peut générer de l’antimatière et donc ce rayonnement gamma spécifique. Ce phénomène a déjà été perçu plus de 130 fois par le télescope Fermi, mais ces flashs gammas seraient beaucoup plus fréquents (en moyenne 500 par jour) pensent les scientifiques. Il a essentiellement été détecté au-dessus d’orages violents et est très probablement lié à la foudre.

Mais ça ne s’arrête pas là ! En effet, il a été remarqué pendant des orages, mais même lorsque ce dernier était hors du champ d’observation du télescope. Si de tels rayons avaient été émis dans la zone hors champ, ils auraient été indétectables. C’est plutôt surprenant, mais cela prouve que ce jet d’antimatière a pu être guidé par les lignes de champ de la magnétosphère terrestre. Cette antimatière s’est alors annihilée à proximité du télescope. 

Pour finir, le mystère de l’antimatière reste entier mais quelques percées devraient être faites avec la réouverture prochaine du LHC qui s’équipe de la plus grande puissance jamais mise en œuvre et des meilleurs détecteurs existant. En parallèle, le 12 mai 2015, après six ans d’études, l’équipe du physicien Joseph Dwyer (Université de Santa Cruz) a annoncé la publication des résultats obtenus en 2009 lorsque leur avion s’est malencontreusement retrouvé dans un violent orage. Ils ont observé des rayons extrêmement énergétiques tels que ceux observés par Fermi. Une hypothèse serait la création d’antimatière au sein de l’orage.