Le genou des rayons cosmiques : tous les noyaux se brisent de la même manière ✎ express
Les rayons cosmiques sont des particules chargées qui nous parviennent des profondeurs de la Galaxie. Si l'on trace un graphique du nombre de particules en fonction de leur énergie, la courbe est régulière, puis chute soudainement. Ces ruptures sont appelées « genoux ». Elles indiquent qu'un accélérateur de particules dans l'espace a atteint sa limite et ne peut plus accélérer au-delà.
L'instrument NUCLEON, à bord d'un satellite, a collecté des particules pendant plusieurs années et mesuré leur énergie de deux manières différentes — comme avec deux règles. Les deux méthodes ont montré la même chose : un nouveau genou à une rigidité d'environ 10 téraélectronvolts. Et ce genou est commun à tous les noyaux — protons comme fer. On pensait auparavant que les noyaux lourds se brisaient plus tard que les légers, mais ici, tous se brisent au même endroit.
Quelle est cette limite ? Il s'agit probablement d'une source de rayons cosmiques — peut-être un reste de supernova ou un vent stellaire — qui cesse d'accélérer les particules au-delà de ce seuil. Si la source est commune à tous, le genou est commun. C'est comme si, dans toutes les casseroles de la cuisine, l'eau cessait de chauffer au-delà d'une même température — cela signifierait que la cuisinière est la même.
Une rigidité de 10 TV correspond à environ 100 fois l'énergie des protons accélérés par le Grand collisionneur de hadrons.