Rayons cosmiques: mesure de précision de la composante secondaire par AMS
Publié par Adrien le 27/01/2018 à 00:00
Source: CNRS-IN2P3
La collaboration internationale du spectromètre magnétique Alpha (AMS), installé sur la station spatiale internationale (ISS) et à laquelle participent le LAPP (1) et le LPSC (2), vient de publier de nouveaux résultats dans Physical Review Letter. Ces nouvelles données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un événement, etc.) mettent en lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain, c'est-à-dire comprises dans des longueurs d'onde de 380nm (violet) à 780nm (rouge). La lumière est intimement liée à la...) la manière dont les rayons cosmiques secondaires se propagent dans la Galaxie (Une galaxie est, en cosmologie, un assemblage d'étoiles, de gaz, de poussières et de matière noire et contenant parfois un trou noir supermassif en son...).

Photo du spectromètre AMS depuis l'ISS © NASA (La National Aeronautics and Space Administration (« Administration nationale de l'aéronautique et de l'espace ») plus connue sous son abréviation...) Image

Les explosions d'étoiles, telles que les supernovæ, projettent des noyaux dans l'espace interstellaire à des vitesses proches de celle de la lumière: les rayons cosmiques. Lorsque ces noyaux entrent en collision (Une collision est un choc direct entre deux objets. Un tel impact transmet une partie de l'énergie et de l'impulsion de l'un des corps au second.) avec le gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et quasi-indépendants. Dans l’état gazeux, la matière n'a pas de forme propre ni de volume propre : un gaz...) épars entre les étoiles, ils produisent une cascade de particules, appelées rayons cosmiques secondaires. Étudier ces particules permet de retracer l'histoire des rayons cosmique lors de leur propagation dans la Galaxie.

Les mesures des flux (Le mot flux (du latin fluxus, écoulement) désigne en général un ensemble d'éléments (informations / données, énergie, matière, ...) évoluant dans un sens commun. Plus précisément le terme est employé...) de lithium (Le lithium est un élément chimique, de symbole Li et de numéro atomique 3.), béryllium et bore (Le bore est un élément chimique de symbole B et de numéro atomique 5.) (trois espèces de rayons cosmiques secondaires) effectuées par AMS, permettent de caractériser avec une précision sans précédent cette composante. On observe notamment un excès de particules à haute énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.) correspondant à un changement du spectre en énergie.

Ce type d'observations (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et...) a déjà été fait pour les rayons cosmiques primaires (tels que l'hélium (L'hélium est un gaz noble ou gaz rare, pratiquement inerte. De numéro atomique 2, il ouvre la série des gaz nobles dans le tableau...), le carbone (Le carbone est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole C, de numéro atomique 6 et de masse atomique 12,0107.) et l'oxygène) mais elles sont plus marquées pour les rayons cosmiques secondaires. Ces nouvelles données suggèrent que de nouveaux mécanismes doivent être pris en compte pour décrire avec précision la propagation des rayons cosmiques secondaires à travers l'espace.

Note:
(1) Laboratoire d'Annecy de physique des particules (La physique des particules est la branche de la physique qui étudie les constituants élémentaires de la matière et les rayonnements, ainsi que leurs interactions. On l'appelle aussi physique des hautes...) (LAPP, CNRS/Université Savoie Mont Blanc)
(2) Laboratoire de physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un sens général et ancien, la physique désigne la...) subatomique et de cosmologie (La cosmologie est la branche de l'astrophysique qui étudie l'Univers en tant que système physique.) (LPSC, CNRS/Université Grenoble Alpes/Grenoble INP)
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