Mmm, jolie… et un peu menaçante, du moins dans son passé explosif. En étudiant le vestige en détail, une équipe d'astronomes a pu déterminer la source des rayons cosmiques qui bombardent la Terre.
Lors des vols Apollo il y a 40 ans, les astronautes ont rapporté avoir vu des éclairs de lumière étranges, visibles même les yeux fermés. Nous avons depuis appris que la cause en était les rayons cosmiques - des particules extrêmement énergétiques de l'extérieur du système solaire arrivant sur la Terre et bombardant constamment son atmosphère. Une fois qu'ils atteignent la Terre, ils ont encore suffisamment d'énergie pour provoquer des pépins dans les composants électroniques.
Les rayons cosmiques galactiques proviennent de sources à l'intérieur de notre galaxie d'origine, la Voie lactée, et se composent principalement de protons se déplaçant à une vitesse proche de la vitesse de la lumière, la «limite de vitesse ultime» dans l'Univers. Ces protons ont été accélérés à des énergies dépassant de loin les énergies que même le Grand collisionneur de hadrons du CERN pourra atteindre.
«On a longtemps pensé que les super-accélérateurs qui produisent ces rayons cosmiques dans la Voie lactée sont les enveloppes en expansion créées par les étoiles explosées, mais nos observations révèlent le pistolet fumant qui le prouve», explique Eveline Helder de l'Université d'Utrecht aux Pays-Bas. , le premier auteur de la nouvelle étude de cette semaine Science Express.
"Vous pourriez même dire que nous avons maintenant confirmé le calibre du canon utilisé pour accélérer les rayons cosmiques à leurs énormes énergies", ajoute le collaborateur Jacco Vink, également de l'Institut astronomique d'Utrecht.
Pour la première fois, Helder, Vink et ses collègues ont trouvé une mesure qui résout le dilemme astronomique de longue date de savoir si les explosions stellaires produisent ou non suffisamment de particules accélérées pour expliquer le nombre de rayons cosmiques qui frappent l'atmosphère terrestre. L’étude de l’équipe indique qu’ils le font et nous indique directement la quantité d’énergie retirée du gaz choqué dans l’explosion stellaire et utilisée pour accélérer les particules.
«Lorsqu'une étoile explose dans ce que nous appelons une supernova, une grande partie de l'énergie d'explosion est utilisée pour accélérer certaines particules jusqu'à des énergies extrêmement élevées», explique Helder. «L'énergie utilisée pour l'accélération des particules se fait au détriment du chauffage du gaz, qui est donc beaucoup plus froid que ne le prévoit la théorie.»
Les chercheurs ont examiné le reste d'une étoile qui a explosé en 185 après JC, tel qu'enregistré par les astronomes chinois. RCW 86, est situé à environ 8200 années-lumière de distance vers la constellation de Circinus (la boussole de dessin). C'est probablement le plus ancien record de l'explosion d'une étoile.
À l'aide du Very Large Telescope de l'ESO, l'équipe a mesuré la température du gaz juste derrière l'onde de choc créée par l'explosion stellaire. Ils ont également mesuré la vitesse de l'onde de choc, en utilisant des images prises avec l'observatoire de rayons X Chandra de la NASA à trois ans d'intervalle. Ils ont constaté qu'il se déplaçait à une vitesse comprise entre 1 et 3% de la vitesse de la lumière.
La température du gaz s'est avérée être de 30 millions de degrés Celsius. C'est assez chaud par rapport aux normes quotidiennes, mais beaucoup plus faible que prévu, compte tenu de la vitesse mesurée de l'onde de choc. Cela aurait dû chauffer le gaz jusqu'à au moins un demi-milliard de degrés.
«L'énergie manquante est le moteur des rayons cosmiques», conclut Vink.
En savoir plus sur l'image principale: le nord est en haut à droite et l'est en haut à gauche. L'image mesure environ 6 minutes d'arc. Crédit: ESO / E. Helder & NASA / Chandra
Source: ESO
