Sciences : ce rayon cosmique surpuissant qui a frappé la Terre reste inexplicable

Des astronomes ont réussi à capter un impressionnant rayon cosmique qui a frappé le cœur des Etats-Unis, d'une intensité encore jamais vue jusqu'à aujourd'hui. Un phénomène mystérieux dont les experts peinent à déterminer la provenance exacte. Digne d'un véritable film de science-fiction.

Le plus gros rayon cosmique capté à ce jour

Tout d'abord, il est nécessaire de décrire ce qu'est un rayon cosmique. Selon Futura-Sciences, il s'agit de particules chargées très rapidement en provenance du milieu interstellaire. Ces particules sont surtout des protons (85 %), des noyaux d'Hélium (14 %), des électrons (1 %) et d'autres noyaux atomiques.

Les astronomes ont ainsi révélé avoir capté un rayon cosmique d'une si grande intensité que la science n'a jamais rien vu de tel. En 2021, un rayon cosmique d’une énergie colossale frappe la Terre, plus précisément le désert d'Utah au nord-ouest des Etats-Unis.

Captée par un télescope américain comprenant un réseau de 507 détecteurs répartis sur 700 km2 dans le désert de l’Utah, l'énergie du rayon a enfin pu être estimée après des analyses approfondies. D'une énergie de 244 EeV (pour exa-électron-volts), il s'agit-là du rayon cosmique le plus puissant détecté à ce jour, record détenu jusque-là par le rayon "Oh-My-God" capté en 1991. Baptisé Amaterasu, en référence à la déesse du soleil dans la mythologie japonaise, le phénomène est d'ordinaire courant.

C’est un phénomène connu : on sait que des bouffées de particules énergétiques sont émises par les explosions d’étoiles par exemple, par les trous noirs qui règnent au cœur des galaxies aussi. Ces flots de particules peuvent frapper la Terre, et être détectées par les télescopes, au sol ou en orbite", analyse Mathilde Fontez, rédactrice en chef du magazine scientifique Epsiloon au cours d'un billet sciences pour France Info.

"On ne sait pas ce qui a émis ce rayon cosmique"

Mais l'énergie dégagée par Amaterasu est cette fois-ci plus d’un million de fois supérieure à celle obtenue par les accélérateurs de particules artificiels. Sur 20 Minutes, Vincent Tatischeff, directeur de recherche au CNRS (Centre national de la recherche scientifique) explique que plus le rayon cosmique est doté en énergie, plus la fréquence de détection s’accélère. "En énergie, il y a 14 ordres de grandeur. Niveau flux, il y en a 30. Les particules de plus basse énergie sont beaucoup plus fréquentes, de l’ordre de plusieurs par secondes et par centimètre carré. "

Plus troublant, la provenance. Pour l'intensité d'un tel rayon, les explications tendraient normalement vers la provenance d'une immense galaxie très active, or, concernant Amaterasu, "les chercheurs ne trouvent rien. La direction du rayon tombe sur un vide, où il n’y a que quelques galaxies. La seule à peu près alignée est beaucoup trop loin pour que ce rayon puisse en provenir. On ne sait pas ce qui a émis ce rayon cosmique." poursuit de son côté Mathilde Fontez.

Si certains en déduisent que le plus important rayon cosmique jamais enregistré provient d'une sorte de no man's land de l'espace, d'autres hypothèses tendent vers la production "de jets de matière à très grande vitesse" provenant de trous noirs, mais aussi par la formation et l'explosion d'étoiles au cœur de galaxies très actives.

Et si vous voulez aller plus loin, vous pouvez retrouver notre article sur la découverte d'un trou noir presque aussi vieux que l'univers qui continue d'intriguer les scientifiques.