Le titane dans les rayons cosmiques ✎ express

Original: "Energy dependence of Ti/Fe ratio in the Galactic cosmic rays measured by the ATIC-2 experiment"
arXiv:0905.0049 · 2009-05-01 · arXiv non-exclusive · analyse indépendante · 1 min
Le titane, rare dans les rayons cosmiques, a été séparé du fer et sa proportion mesurée sur une large gamme d'énergies.

Dans le flux des rayons cosmiques — ces particules qui nous parviennent des profondeurs de la Galaxie — le titane est rare. Ses noyaux sont presque impossibles à distinguer de ceux du fer : tous deux sont lourds, tous deux laissent des traces similaires dans les détecteurs. Mais dans l'expérience ATIC, une matrice de silicium a permis de séparer le titane du fer et de suivre l'évolution de leur rapport avec l'énergie.

Pour prendre une analogie de la vie courante, c'est comme distinguer dans une foule deux jumeaux identiques grâce à un grain de beauté à peine visible. La matrice de silicium agit comme un observateur très attentif qui remarque la différence dans la manière dont les particules sont freinées par la matière. Le titane est un peu plus léger que le fer, et à haute énergie, cette différence devient plus marquée.

Les mesures ont couvert la gamme de 5 à 500 GeV par nucléon. C'est comme si l'on suivait des coureurs sur une distance allant du sprint au marathon et que l'on voyait leur rythme changer.

Le résultat est une courbe du rapport titane/fer en fonction de l'énergie. Ces données sont nécessaires pour vérifier comment les rayons cosmiques sont accélérés et quelle quantité de matière ils traversent sur leur chemin vers la Terre. Les noyaux rares, comme le titane, servent de marqueurs permettant de reconstituer l'histoire du voyage de la particule.

Le titane dans les rayons cosmiques est environ dix fois plus rare que le fer, alors que dans la matière ordinaire du système solaire, leurs proportions sont comparables.

Scientifiques
Enrico FermiErnest RutherfordJohannes RydbergMurray Gell-Mann
Notions
titane Titan oxyde de titane fer tritium chrome saturne teraelectronvolt soufre noyau galactique actif centre galactique glycine flash d'hélium métallicité dans l'évolution stellaire rayons cosmiques argon gigaelectronvolt étoile de Wolf-Rayet titanate de baryum fibre de carbone