[News] 100 ans après, découverte d'un nouveau type de rayons cosmiques

La physique de l'Univers...

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Michel
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[News] 100 ans après, découverte d'un nouveau type de rayons cosmiques

Message par Michel » 10/10/2012 - 23:00:26

Grâce à XMM-Newton (1), le satellite européen d'astronomie en rayons X, des chercheurs du CNRS (2) et du CEA (3) ont découvert une nouvelle source de rayons cosmiques. Au voisinage de l'extraordinaire amas des Arches, près du centre de la Voie lactée, ces particules sont accélérées dans l'onde de choc générée par le déplacement à une vitesse d'environ 700 000 km/h de dizaines de milliers de jeunes étoiles. Ces rayons cosmiques produisent alors une émission X caractéristique en interagissant avec les atomes du gaz ambiant. Leur origine diffère de celle des rayons cosmiques découverts il y a tout juste cent ans par Victor Hess, qui sont issus des explosions de supernovæ. Ces résultats sont publiés dans la revue Astronomy & Astrophysics.

Image
La région de l'amas des Arches vue en rayons X (contours) et dans le proche infrarouge (image de fond). La carte infrarouge est obtenue à partir des observations du télescope Hubble à la longueur d'onde de 1,875 µm (données tirées de Dong et al. 2011, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 417, 114). Les contours indiquent l'intensité de la raie du fer neutre observée par XMM-Newton autour de l'amas d'étoiles (situé au centre de l'image). L'émission X est produite par des rayons cosmiques accélérés dans l'onde de choc formée dans le milieu interstellaire par le mouvement supersonique de l'amas. Celui-ci se déplace de la droite vers la gauche de l'image à environ 700 000 km/h. Crédit image : Vincent Tatischeff.


Il y a cent ans, le physicien autrichien Victor Franz Hess découvrait l'existence d'un rayonnement ionisant d'origine extraterrestre, les « rayons cosmiques ». Leur nature est aujourd'hui bien connue. Lorsque certaines étoiles en fin de vie explosent et deviennent des supernovæ, leur matière est éjectée à une vitesse supersonique et génère des ondes de choc qui accélèrent les particules. Certains noyaux atomiques acquérant ainsi une très forte énergie cinétique arrivent jusqu'à la Terre.

Mais les rayons cosmiques de basse énergie (4) ne sont pas détectés au voisinage de notre planète, car le vent solaire les empêche de pénétrer dans l'héliosphère. On ne sait donc pas grand-chose de leur composition chimique et de leur flux en dehors du système solaire, mais tout indique qu'ils jouent un rôle important dans la galaxie. Ainsi, en ionisant et en chauffant les nuages interstellaires les plus denses, ils régulent sans doute la formation des étoiles.

Les auteurs de l'article ont commencé par étudier de façon théorique l'émission X que devraient générer des rayons cosmiques de basse énergie dans le milieu interstellaire. Puis ils ont recherché la trace de cette émission théorique dans des données en rayons X accumulées par le XMM-Newton depuis son lancement en 1999. En analysant les propriétés de l'émission X du fer interstellaire enregistrée par le satellite, ils ont alors trouvé les signatures d'une forte population d'ions rapides au voisinage de l'amas des Arches, à environ cent années-lumière du centre de la Voie lactée. Les étoiles de cet amas se déplacent de concert à la vitesse d'environ 700 000 km/h. Les rayons cosmiques sont vraisemblablement produits dans la collision à grande vitesse de l'amas d'étoiles avec un nuage de gaz se trouvant sur leur chemin (Fig). Dans cette région particulière, la densité d'énergie des ions accélérés est environ mille fois supérieure à celle des rayons cosmiques au voisinage du système solaire.

Il s'agit de la première découverte d'une source majeure de rayons cosmiques (5) de basse énergie en dehors du système solaire. Cela montre que les ondes de choc des supernovae ne sont pas les seuls objets à pouvoir accélérer en masse des noyaux atomiques dans la galaxie. Ces résultats devraient permettre d'identifier de nouvelles sources d'ions dans le milieu interstellaire et peut-être de mieux comprendre les effets de ces particules énergétiques sur la formation des étoiles.


Notes:

(1) XMM-Newton est un satellite de l'ESA auquel le CNES, le CEA et le CNRS ont fortement contribué.

(2) Laboratoires impliqués : Centre de Spectrométrie Nucléaire et de Spectrométrie de Masse (CNRS/Université Paris-Sud), Laboratoire d'Annecy le Vieux de Physique des Particules (CNRS/Université de Savoie), Laboratoire Astrophysique, Interactions, Multi-échelles (CEA/CNRS/Université Paris-Diderot).

(3) Institut de recherches sur les lois fondamentales de l'Univers (Irfu), Service d'astrophysique.

(4) Ceux dont l'énergie cinétique est inférieure à un demi-milliard d'électronvolts.

(5) Les rayons cosmiques découverts sont hadroniques, c'est à dire constitués en grande majorité de noyaux d'atomes. Les rayons cosmiques hadroniques représentent près de 99% des particules galactiques détectées au voisinage terrestre. Les électrons et positrons, qui constituent la composante leptonique du rayonnement cosmique, sont bien moins nombreux.


Référence:

Nonthermal X-rays from low-energy cosmic rays: Application to the 6.4 keV line emission from the Arches cluster region
V. Tatischeff, A. Decourchelle, and G. Maurin, A&A, 2012, 546, A88


Source: CNRS

Victor
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Re: [News] 100 ans après, découverte d'un nouveau type de rayons cosmiques

Message par Victor » 10/10/2012 - 23:28:18

Quelle est donc la source de cette onde de choc capable d'entrainer des milliers d'étoiles, l'onde de choc d'une une supernova ne possède pas assez d'énergie pour déplacer des milliers d'étoiles
En ce qui concerne la recherche en sciences, Je dirais: Cherche encore!

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Re: [News] 100 ans après, découverte d'un nouveau type de rayons cosmiques

Message par bwergl » 11/10/2012 - 0:31:47

A seulement 100 années lumière du centre de la galaxie ca pourrait être un rot de sgrA après un bon repas :)
sinon, il y a aussi des méga étoiles, peut être plus grosses encore que les supergeantes. de mémoire, notre soleil est de la taille d'un grain de sable a coté de certaines supergeantes qui ont la taille d'un gratte ciel.

voir la sympathique vidéo ci dessous pour se faire une idée de la taille des étoiles
http://www.dailymotion.com/video/xbmivw ... aison_tech

mais bon, c'est peut être encore trop petit une hypergeante rouge pour faire tout ce qui est dit dans l'article. alors plus gros? un trou noir? d'ailleurs un quasar en activité pourrait peut être même déplacer toute la galaxie ou presque si on se réfère à ce qui est dit sur le sujet.

une vue d'artiste d'un quasar en activité http://recreavie.com/images/quasars2.jpg

Khaos
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Re: [News] 100 ans après, découverte d'un nouveau type de rayons cosmiques

Message par Khaos » 11/10/2012 - 6:09:06

Victor, l'onde de choc est "générée" par le déplacement des étoiles.....

pas l'inverse ;)

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Re: [News] 100 ans après, découverte d'un nouveau type de rayons cosmiques

Message par Victor » 11/10/2012 - 9:35:55

Khaos a écrit :Victor, l'onde de choc est "générée" par le déplacement des étoiles.....pas l'inverse ;)

C'est une réponse à la mord-moi-le-noeud et pourquoi elles se déplacent les étoiles ? il faut bien un truc qui les fasses bouger
Ils disent que c'est un ensemble de plusieurs milliers d'étoile qui se déplacent cela n'a rien avoir à des mouvement orbitaux gravitationnels
En ce qui concerne la recherche en sciences, Je dirais: Cherche encore!

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Re: [News] 100 ans après, découverte d'un nouveau type de rayons cosmiques

Message par cisou9 » 11/10/2012 - 10:58:31

:_salut:
Victor a écrit : cela n'a rien avoir à des mouvement orbitaux gravitationnels

Pourquoi pas il peut y avoir des orbites différentes qui se croisent d'un peu trop près. :jap:
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Re: [News] 100 ans après, découverte d'un nouveau type de rayons cosmiques

Message par Dataking » 11/10/2012 - 11:00:47

Victor a écrit :
Khaos a écrit :Victor, l'onde de choc est "générée" par le déplacement des étoiles.....pas l'inverse ;)

C'est une réponse à la mord-moi-le-noeud et pourquoi elles se déplacent les étoiles ? il faut bien un truc qui les fasses bouger
Ils disent que c'est un ensemble de plusieurs milliers d'étoile qui se déplacent cela n'a rien avoir à des mouvement orbitaux gravitationnels


On se demande (bien que l'on ne l'ait jamais vraiment découverte) si cela ne serait pas dû à la matière noire* qui entoure les galaxies qui ferait que cela reste en "aggloméra".
Bon,je dis ça,je répète juste ce que j'ai lu...

*Je parle bien de matière noire,et non pas "d’énergie" noire.
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Re: [News] 100 ans après, découverte d'un nouveau type de rayons cosmiques

Message par buck » 11/10/2012 - 11:38:21

cisou9 a écrit ::_salut:
Victor a écrit : cela n'a rien avoir à des mouvement orbitaux gravitationnels

Pourquoi pas il peut y avoir des orbites différentes qui se croisent d'un peu trop près. :jap:

Il semble qu'il y ai une vitesse de groupe, des directions differentes devraient donenr des signes de chambardement graviationnel (effet de fronde par exemple) qui ne sont pas observe
Pour la source: matiere noire, TN...
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Re: [News] 100 ans après, découverte d'un nouveau type de rayons cosmiques

Message par franckpiton » 11/10/2012 - 18:36:07

Victor a écrit :Ils disent que c'est un ensemble de plusieurs milliers d'étoile qui se déplacent cela n'a rien avoir à des mouvement orbitaux gravitationnels


Et pourquoi, la lune par raport à la terre, la terre au soleil, les étoiles avec d'autres étoiles ou un amas, ces derniers avec leur galaxie, les galaxies avec d'autre et avec leur amas, les amas avec les super-am....

La gravité de tout s'exerce partout ou elle à eut le temps.

:??:
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Re: [News] 100 ans après, découverte d'un nouveau type de rayons cosmiques

Message par bwergl » 12/10/2012 - 7:32:22

ce sujet me faire revenir à mes réflexions sur le mouvement. il faudra aussi un jour comprendre pourquoi le mouvement existe, d'ou il vient.

et a ce moment la on trouvera probablement qu'il y a quelque chose de plus gros encore qui a réussi a faire bouger tout l'univers. en principe c'est le big bang. mais qu'est ce qui à fait bouger le big bang avant? on va me dire que la notion d'avant n'existe pas, etc... mais dire que le temps n'existe pas est aussi en soit la reconnaissance de l'infini et de l'éternité.

-> a rapprocher philosophiquement le temps et le mouvement, ainsi le mouvement ne peut exister que de manière infinie lui aussi : car quelque chose de fondamentalement inerte ne peux pas produire un mouvement, ni le temps lui même qui sont liés. mais comment produire du mouvement et son corrolaire le temps sans rien ?

ainsi pour que le big bang existe, il fallait qu'il bouge, soit depuis l'éternité soit que quelque chose d'autre qui bouge amorce ce big bang. mais dans ces deux cas, et tous les cas, on retombe philosophiquement sur l'infini et l'éternité. évidemment, on peut se dire que la notion de mouvement n'est qu'une vue de l'esprit, mais la aussi c'est admettre un infini potentiel qu'on ne maitrisera pas mieux.

c'est pour ces raisons et d'autres ça que j'aime bien croire que l'infini existe sous une forme ou une autre, et qu'il est seulement hors de portée de notre compréhension.

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