Des particules de haute énergie appelées rayons cosmiques bombardent constamment la Terre de toutes les directions et sont censées provenir des ondes de souffle des restes de supernova. La différence est extrêmement faible, mais si elles ont été accélérées à partir du même événement, les vitesses devraient être les mêmes.
PAMELA, la charge utile pour l'exploration anti-matière et l'astrophysique des noyaux lumineux, est à bord du satellite russe Resurs-DK1 en orbite autour de la Terre. Il utilise un spectromètre à aimant permanent ainsi qu'une variété de détecteurs spécialisés pour mesurer l'abondance et les spectres d'énergie des électrons des rayons cosmiques, des positrons, des antiprotons et des noyaux légers sur une très large gamme d'énergie de 50 MeV à des centaines de GeV.
Tout comme les astronomes utilisent la lumière pour voir l'Univers, les scientifiques utilisent les rayons cosmiques galactiques pour en savoir plus sur la composition et la structure de notre galaxie, ainsi que pour découvrir comment des choses comme la façon dont les noyaux peuvent accélérer jusqu'à presque la vitesse de la lumière.
Oscar Adriani et ses collègues utilisant l'instrument PAMELA disent que leurs nouvelles découvertes sont un défi pour notre compréhension actuelle de la façon dont les rayons cosmiques sont accélérés et propagés. «Nous constatons que les formes spectrales de ces deux espèces sont différentes et ne peuvent pas être bien décrites par une seule loi de puissance», écrit l'équipe dans son article. "Ces données remettent en question le paradigme actuel de l'accélération des rayons cosmiques dans les restes de supernova suivie d'une propagation par diffusion dans la Galaxie."
Au lieu de cela, conclut l'équipe, l'accélération et la propagation des rayons cosmiques peuvent être contrôlées par des processus désormais inconnus et plus complexes.
Les restes de supernova sont des nuages de gaz et de champs magnétiques en expansion et peuvent durer des milliers d'années. Dans ce nuage, les particules sont accélérées en rebondissant d'avant en arrière dans le champ magnétique du reste, et certaines des particules gagnent de l'énergie, et finalement elles accumulent suffisamment de vitesse pour que le reste ne puisse plus les contenir, et elles s'échappent dans la galaxie comme des rayons cosmiques.
Une question clé à laquelle les scientifiques espèrent répondre avec les données PAMELA est de savoir si les rayons cosmiques sont continuellement accélérés pendant toute leur durée de vie, si l'accélération ne se produit qu'une seule fois ou s'il y a une décélération.
Les scientifiques disent que la détermination des flux dans les noyaux de protons et d'hélium fournira des informations sur l'Univers primitif ainsi que sur l'origine et l'évolution du matériau dans notre galaxie.
Adriani et son équipe espèrent découvrir plus d'informations avec PAMELA pour aider à mieux comprendre les origines des rayons cosmiques. Ils disent que les contributions possibles pourraient provenir de sources galactiques supplémentaires, telles que les pulsars ou la matière noire.
Source: Science
