Êtes-vous prêt à danser avec une nouvelle découverte? Les satellites Cluster de l'ESA jouent le rythme de l'accélération des particules cosmiques - et il est plus efficace que prévu. En embrassant une grande variété de cibles astronomiques, les images révèlent des ondes de choc où les flux supersoniques de plasma rencontrent tout, d'un flux lent à une force irrésistible.
Qu'est-ce qui fait bouger les choses? En ce qui concerne les accélérateurs de particules, quelque chose doit le déclencher. Ici sur Terre, le Grand collisionneur de hadrons (LHC) situé au Cern utilise une banque de petites machines pour donner naissance aux particules chargées avant de les introduire dans le courant dominant. Dans l'espace, les rayons cosmiques agissent comme ce «courant dominant», mais ils ne sont pas très efficaces pour mettre les particules en marche au départ. Aujourd'hui, la mission du cluster ESA a révélé ce que pourraient être des «accélérateurs de particules naturelles de l'espace».
En naviguant à travers une onde de choc magnétique, les quatre satellites Cluster se sont retrouvés parfaitement alignés avec le champ magnétique. Cet alignement de chance parfait a été une révélation - permettant à la mission d'échantillonner l'événement avec une précision incroyable sur une échelle de temps très courte - une de 250 millisecondes ou moins. L'enquête a révélé que les électrons chauffaient rapidement, un état qui contribue à une accélération à plus grande échelle. Bien que ce type d’action ait été spéculé auparavant, il n’a pas été observé ni prouvé. Personne vraiment connaissait le processus ou la taille des couches de choc. Grâce à ces nouvelles données, Steven J. Schwartz de l'Imperial College London et ses collègues ont pu estimer l'épaisseur de la couche de choc - un progrès significatif dans la compréhension, car une couche plus mince signifie une accélération plus rapide.
"Avec ces observations, nous avons constaté que la couche de choc est à peu près aussi mince que possible", explique le professeur Schwartz.
Alors, à quel point maigre est ce partenaire de danse? Les scientifiques avaient initialement estimé que les couches de choc au-dessus de la Terre ne dépassaient pas 100 km, mais les informations satellitaires les montraient à environ 17 km… un détail très fin!
Ce type de connaissances est important simplement parce que les chocs existent universellement - provenant pratiquement partout où un flux rencontre un obstacle ou un autre flux. Par exemple, ici, dans le système solaire, le soleil génère un vent stellaire rapide et chargé électriquement. Quand il court tête baissée dans un champ magnétique - tel que celui généré par la Terre - il crée une onde de choc située devant la planète. Grâce aux études de la mission Cluster, nous pouvons appliquer ce que nous apprenons ici chez nous et l'extrapoler à une plus grande échelle - comme celles créées par les événements de supernovae, les trous noirs et les galaxies. Cela pourrait même révéler l'origine des rayons cosmiques!
"Ce nouveau résultat révèle la taille de la proverbiale" boîte noire ", contraignant les mécanismes possibles impliqués dans l'accélération des particules", explique Matt Taylor, scientifique du projet ESA Cluster. "Encore une fois, Cluster nous a donné un aperçu clair d'un processus physique qui se produit dans tout l'Univers."
Allez bébé. Dansons…
Source de l'histoire originale: Communiqué de presse de l'ESA.
